De la topologie chimique aux machines moléculaires

Les machines moléculaires sont des molécules composées d'atomes formant des chaînes qui s'entrecroisent et dont les mouvements sont contrôlables sous l'effet d'une grande variété de stimuli : lumière, courant électrique, énergie chimique, changement de température... Le mouvement peut être circulaire, linéaire, ou rotatif, et tout ceci à l’échelle nanométrique, un véritable nano moteur !

C’est sur la base des travaux de Jean-Pierre Sauvage qu’ont pu se développer ces machines moléculaires. Directeur de recherches CNRS, il a en effet mis au point avec son équipe en 1983 des procédés de synthèse chimique inédits qui ont permis de lier entre elles des molécules dont les différentes parties sont mobiles les unes par rapport aux autres. Les recherches sur le contrôle de ces mouvements ont été engagés par la suite par Sir J. Fraser Stoddart (Grande Bretagne) et à Bernard L. Feringa (Pays Bas), également récompensés par le prestigieux prix.

Ces travaux en recherche fondamentale ouvrent un champ d'investigation très large dont les applications sont encore à définir. Ils sont en tout cas très prometteurs, notamment dans le domaine de la nano-médecine par exemple, ou encore la robotique avec la mise au point de moteurs moléculaires qui pourraient fonctionner de concert avec des muscles artificiels.

Le jury Nobel explique d’ailleurs que "le moteur moléculaire se trouve aujourd’hui au même stade que le moteur électrique dans les années 1830, lorsque les scientifiques exposaient des manivelles et des roues, sans savoir que cela mènerait au train électrique, au lave-linge, au ventilateur et au mixeur".