Nouvelles molécules ayant des propriétés optiques inédites

Des chercheurs des universités de Namur, en Belgique, et d'Osaka, au Japon, ont conçu de nouvelles molécules présentant un grand potentiel pour des applications en optoélectronique.

Les professeurs Benoît Champagne, membre de l'Unité de Chimie Physique Théorique (La physique théorique est la branche de la physique qui étudie l’aspect théorique des lois physiques et en développe le formalisme mathématique.) et Structurale (UCPTS) et Masayoshi Nakano, de l'Université d'Osaka (Japon), collaborent depuis 2003 à la conception de nouvelles molécules ayant des propriétés optiques inédites. L'objectif est d'ores et déjà atteint. "Les électrons qui gravitent autour des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner...) ont tendance à 'communiquer' deux par deux, c'est ainsi que naissent les liaisons chimiques. Certaines molécules (diradicalaires) comportent également des électrons isolés, ce qui leur confère des propriétés inhabituelles. Ces électrons non appariés ne restent en effet pas totalement inactifs et c'est leur 'communication' particulière, sur laquelle on peut influer, qui génère des propriétés précises" explique Benoît Champagne. Les molécules conçues par ces chimistes théoriciens ont ainsi une capacité d'absorption de la lumière (La lumière désigne les ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 0,38 à 0,78 micron (380 nm à 780 nm ; le...) à deux photons au lieu d'un.

Une telle capacité d'absorption lumineuse, grâce à son caractère non-linéaire, laisse entrevoir des applications en optoélectronique. Elle permettrait notamment de miniaturiser certains matériaux ou d'en augmenter les performances. Par exemple, le laser (L'effet laser est un principe d'amplification cohérente de la lumière par émission stimulée. Laser est l'acronyme anglais de « Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation » (en français, « amplification de la...) d'une tête de lecture de dvd "à deux photons" serait capable de lire quatre fois plus d'informations qu'un autre, de taille égale, mais "à un photon (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement interagissent, cette...)". Ou encore, des ordinateurs photoniques permettraient de passer d'un système binaire (Le système binaire est un système de numération utilisant la base 2. On nomme couramment bit (de l'anglais binary digit, soit « chiffre binaire ») les chiffres de la numération binaire. Ceux ci ne peuvent prendre que deux valeurs,...) (le seul système permis par les actuels ordinateurs électroniques) à un système basé sur davantage de variables, ce qui multiplierait de façon exponentielle (La fonction exponentielle est l'une des applications les plus importantes en analyse, ou plus généralement en mathématiques et dans ses domaines d'applications. Il existe plusieurs définitions équivalentes : un morphisme continu de...) les possibilités de calcul et de traitement des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...). Caractère innovant confirmé Les nouvelles molécules ont été synthétisées par le professeur Takashi Kubo et son équipe, également de l'Université d'Osaka. Certaines d'entre elles ne sont pas encore assez stables pour être caractérisées, mais d'autres ont pu l'être et les analyses, réalisées par le Kansai Research Center (Japon), confirment les prédictions théoriques. Ces nouveaux composés présentent donc bien un intérêt pour des applications industrielles.

Outre ces molécules prometteuses, la collaboration entre les deux universités, ponctuée de nombreuses publications scientifiques, a également permis de définir une nouvelle méthode de caractérisation théorique. Une belle réussite donc pour ce projet mené par 20 chercheurs.