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En direct des laboratoires de l'Institut de chimie

Actualités 2014

 

| 2015 | 2014 | 2013 | 2012 | 2011 | 2010 | 2009 | 2008 | 2007 |

 

Superpermittivité diélectrique de liquides nanoconfinés

ghoufi

Des physiciens viennent de montrer que la permittivité diélectrique de l’eau est 10 fois plus importante lorsque ce fluide est confiné à l’échelle nanométrique. Ils ont pour cela modélisé numériquement l’arrangement et l’orientation de molécules d’eau dans un nanotube de carbone. Lire la suite

 

Auto-assemblages peptidiques contrôlés par une surface intelligente

jierry

Une équipe de l’Institut Charles Sadron (CNRS), en collaboration avec des chercheurs de l’unité « Biomatériaux et bioingénierie » (Inserm), vient de montrer comment la surface d’un matériau peut induire un processus d’auto-assemblage localisé et permet de contrôler ainsi l’architecture supramoléculaire tridimensionnelle résultante. Ces travaux font l’objet d’une publication dans le journal Angewandte Chemie International Edition. Lire la suite

 

Chimie bio-inspirée: un complexe de fer pour produire de l'éthylène

reglier

Dans le cadre d'une collaboration franco-allemande, des chercheurs de l'Institut des sciences moléculaires de Marseille (CNRS / Aix Marseille Université) et de l'Université Humboldt de Berlin ont récemment isolé et caractérisé un modèle structural et fonctionnel du centre actif d'une enzyme de fer(II) non hémique catalysant la dernière étape de la biosynthèse de l'éthylène chez les plantes. Ces résultats sont parus dans la revue Angewandte Chemie. Lire la suite

 

Marmycine A : la synthèse d’un produit naturel disparu et ses propriétés anti-cancéreuses

rodriguez

Jusqu’à présent, on pensait que les propriétés anti-cancéreuses des angucyclines venaient principalement de leur intervention sur le génome, tout comme les anthracyclines qui ont une structure voisine et sont utilisées dans le traitement de certains cancers. En réalisant la synthèse totale de la Marmycine A, une angucycline aux propriétés antiprolifératives intéressantes mais dont la source naturelle a disparu, les chercheurs de l’Institut de chimie de substances naturelles du CNRS (ICSN), associés à l’Institut Curie, ont mis à jour un mécanisme totalement original : la Marmycine A n’entre pas dans le noyau cellulaire, ne cible pas l’ADN, elle s’accumule dans les lysosomes ! En montrant également le potentiel des dérivés de cette molécule, les chercheurs offrent une nouvelle stratégie anti-cancéreuse à explorer pour cette famille de molécules. Ces travaux paraissent dans la revue Nature Chemistry le 20 juillet 2015. Lire la suite

 

Pour les arbres moléculaires, les branches sont aussi importantes que les feuilles !

caminade

Des chercheurs du Laboratoire de chimie de coordination de Toulouse (CNRS), en collaboration avec des chercheurs du Centre de physiopathologie de Toulouse Purpan (CNRS / Inserm), de Manno en Suisse et de Kazan en Russie, ont montré pour la première fois que, contrairement à ce que l’on pensait jusqu’à maintenant, la structure interne des dendrimères avait une influence fondamentale sur leurs propriétés biologiques. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications. Lire la suite

 

Des acides aminés synthétiques pour de nouveaux peptides

bihel

La faible biodisponibilité des peptides naturels, polymères d’acides aminés, associée à une grande instabilité métabolique a contribué à les négliger comme candidats potentiels pour des médicaments. Les chercheurs viennent de mettre au point la synthèse de nouveaux acides aminés présentant une large diversité d’amines tertiaires sur la chaîne latérale qui permettent le développement de nouveaux peptides synthétiques présentant des propriétés physicochimiques et pharmacologiques modulables. Ces résultats sont parus dans la revue Org. & Biomolec. Chem. Lire la suite

 

Comment optimiser le stockage de l’électricité dans les supercondensateurs

simon

Des chercheurs du Centre interuniversitaire de recherche et d’ingénierie des matériaux (CNRS/Université Paul Sabatier), membres du Réseau sur le stockage électrochimique de l’énergie, en collaboration avec l’Université de Cambridge (Royaume Uni), ont étudié le transport des ions d’un électrolyte au sein d’une électrode de carbone nanoporeux. Ils ont montré qu’en polarisant les électrodes, le stockage des charges se fait de façon différente suivant la polarité de l’électrode, en révélant la structure et l’environnement des ions d’un l’électrolyte confiné dans des pores de dimensions nanométriques. Ces résultats permettent de lever, à l’échelle moléculaire, une partie du voile entourant les mécanismes d’adsorption des ions dans les carbones poreux. L’enjeu est de taille puisque une application directe de ces résultats concerne les supercondensateurs. Ces résultats sont parus dans la revue Nature Materials. Lire la suite

 

Comment augmenter l’activité enzymatique des glycosidases

gouin

Les glycosidases sont des enzymes impliquées dans un grand nombre de processus biologiques. Si de nombreux inhibiteurs de leur activité sont connus, bien moins nombreux sont les activateurs actuellement recensés. Une équipe du laboratoire CEISAM (CNRS / Université de Nantes) a mis au point une stratégie de synthèse de ligands à haute valence capables d’augmenter l’activité enzymatique de plusieurs glycosidases, ouvrant de nouvelles perspectives thérapeutiques pour activer des enzymes déficientes. Ces travaux sont parus dans la revue Bioconjugate chemistry. Lire la suite

 

Des assemblages supramoléculaires associant fragments rigides et fragments flexibles

lescop

Des chercheurs de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS / Université de Rennes 1 / ENSCR / INSA) viennent de décrire la synthèse d'une nouvelle série d'assemblages supramoléculaires aux caractéristiques structurales inédites. L'approche synthétique adoptée, permet d'envisager une extension de ces travaux  à l'obtention de nouveaux dérivés macrocycliques associant les propriétés de rigidité des systèmes π-conjugués linéaires à celles de flexibilité des chaînes aliphatiques. Ces résultats font la couverture de la revue Chem. Commun. Lire la suite

 

Du métro parisien à la physique des verres il n'y a qu'un pas

salez

Pour un verre, la transition vitreuse est un phénomène réversible de transition entre la forme dure et relativement cassante et la forme « fondue » ou caoutchouteuse de ce matériau amorphe. Pourquoi ce phénomène physique se révèle si compliqué à expliquer et si différent de la transition liquide-solide classique ? En utilisant un modèle mathématique dit « des chaînes coopératives aléatoires », les chercheurs de l’équipe de physico-chimie théorique du laboratoire Gulliver (CNRS / ESPCI), en collaboration avec des équipes de l’Université Paris Diderot, du Perimeter Institute (Canada) et de McMaster University (Canada), sont parvenus à quantifier finement le temps de relaxation local d'un film et donc ses propriétés de transition vitreuse et de mobilité. Ces résultats sont parus dans la revue PNAS. Lire la suite

 

De nouveaux espoirs contre les bactéries pathogènes

guichard

Deux équipes de l’Institut européen de chimie et biologie (CNRS / Inserm / Université de Bordeaux), en collaboration avec une équipe de recherche de l’Université de Munich, viennent de caractériser des peptides antimicrobiens qui pourraient servir de base au développement de nouveaux antibiotiques. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Structural and Molecular Biology. Lire la suite

 

Des polymères inspirés de l’arbre à caoutchouc

ganachaud

La plupart des plastiques de commodité sont aujourd’hui préparés directement par polymérisation radicalaire en émulsion. Ce procédé aqueux, respectueux de l’environnement et industriellement réaliste, est difficilement transposable à la polymérisation de monomères particuliers tels que l’isoprène. Le laboratoire Ingénierie des matériaux polymères (CNRS / INSA Lyon / Université Lyon 1), en collaboration avec des équipes du Laboratoire de chimie des polymères organiques (CNRS / Bordeaux INP / Université de Bordeaux) et des équipes biélorusse et allemande, a montré l’intérêt d’utiliser des catalyseurs de haute performance pour générer en émulsion des (co)polymères voisins de ce que la nature produit. Ces travaux sont parus dans la revue Angewandte Chemie International Edition. Lire la suite

 

Ecrans souples : des électrodes plus flexibles... et moins chères

raphael

Dans un écran, une des électrodes est forcément transparente et si l’on veut accéder aux écrans souples, celle-ci se doit de l’être aussi ! Une nouvelle génération d’électrodes transparentes a été mise au point par les chercheurs du Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO - CNRS/Université de Bordeaux/INP) et de l’institut allemand Fraunhofer-COMEDD. Plus simple et moins onéreux, le procédé de fabrication est basé sur une encre de polymère conducteur. Cette innovation, décrite dans la revue Angewandte, devrait avoir un impact considérable sur les nouvelles technologies basées sur les écrans tactiles, l'éclairage et le photovoltaïque flexibles ou encore l'électronique imprimée. Lire la suite

 

Mesure du glissement moléculaire à la frontière entre un solide et un liquide

raphael

Des chercheurs de l’équipe de physico-chimie théorique du laboratoire Gulliver (CNRS / ESPCI) (*) viennent de proposer une méthode novatrice reposant sur l’existence de l’instabilité hydrodynamique de Plateau-Rayleigh qui permet de mesurer le glissement moléculaire entre un solide et un liquide. Ces travaux sont parus dans la revue Nature Communications. Lire la suite

 

Des matériaux qui se réorganisent spontanément à l’état solide

roncali

Dans le cadre de recherches sur des composés actifs pour la conversion protovoltaïque, une équipe du laboratoire Moltech-Anjou (CNRS / Université d’Angers) a développé une nouvelle famille de molécules dont les propriétés physico-chimiques évoluent spontanément à température ambiante. Les propriétés originales de cette classe de matériaux offrent des perpectives d’applications dans de nombreux domaines : capteurs, électronique transitoire, semiconducteurs organiques pour l’impression jet d’encre… Ces travaux sont parus dans la revue Adv. Mat. Lire la suite

 

Identification et localisation de métabolites dans une drosophile vivante par RMN HR-MAS

beloeil

Des chercheurs du Centre de biophysique moléculaire (CNRS) et du Laboratoire « Conditions extrêmes et matériaux : haute température et irradiation » (CNRS) ont mis au point une nouvelle méthodologie basée sur la Résonance magnétique nucléaire en rotation à l’angle magique (RMN HR-MAS) et sur la localisation du signal par impulsions de gradients de champ magnétique utilisée en IRM.  Ils ont ainsi pu identifier et localiser des métabolites contenus dans une drosophile vivante. Ces travaux sont parus dans la revue Scientific Reports. Lire la suite

 

Des boucliers pour protéger de l’oxygène les catalyseurs des piles à combustibles

leger

L’utilisation des enzymes qui oxydent le dihydrogène est limitée par leur sensibilité à l’oxygène . Dans le cadre d’une collaboration interdisciplinaire franco-allemande,  des chercheurs du Laboratoire de bioénergétique et ingénierie des protéines (CNRS / AMU), de l’Université de Bochum et de l’Institut Max Planck (Allemagne), ont montré récemment qu’elle peuvent être protégées par incorporation dans un film hydrogel . Cette stratégie l'utilisation dans une pile à combustible de n'importe quel catalyseur sensible à l'oxygène. Ces résultats sont parus dans le Journal of the American Society. Lire la suite

 

Un hygromètre supramoléculaire

samori

Des chercheurs du Laboratoire de nanochimie de l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (CNRS / Université de Strasbourg), en collaboration avec le Conseil national de la recherche de Bologne (Italie) et l’Institut Max-Planck de recherche sur les polymères de Mayence (Allemagne), ont conçu et réalisé un capteur d’humidité résistif à partir d’une dyade donneur–accepteur amphiphile qui s’auto-assemble par exposition à la lumière visible en un empilement π–π de fibres électroactives. Un tel hygromètre supramoléculaire présente des caractéristiques uniques comme une sensibilité et une sélectivité très élevées, une réversibilité totale et une réponse ultra-rapide. Ces travaux font la couverture de la revue Advanced Materials. Lire la suite

 

Des dispositifs microélectroniques fabriqués en combinant chimie et lumière

soppera

Des chercheurs de l'Institut de science des matériaux de Mulhouse (CNRS / UHA), en collaboration avec une équipe du National Chiao Tung University de Hsinchu (Taiwan), ont mis au point un matériau semi-conducteur préparé par voie liquide et mis en forme par écriture laser. Ils ont montré que la lumière permet non seulement de fabriquer des structures avec une résolution inédite mais que ce procédé photochimique améliore les propriétés électriques du matériau. Cette voie permet d'envisager d'intégrer très simplement des dispositifs microélectroniques sur différents types de substrat en simplifiant les étapes de dépôt, gravure et post-traitement du matériau. Ces résultats viennent d'être publiés dans la revue Scientific Reports. Lire la suite

 

Quand les molécules jouent au billard sans respecter les règles de la mécanique classique

naulin

C’est ce que des chercheurs de l’Institut des sciences moléculaires (CNRS / Université de Bordeaux) viennent de mettre en évidence. Ils ont en effet observé des collisions entre des molécules de monoxyde de carbone (CO) et des atomes d’hélium (He) au cours desquelles se produit un échange d’énergie entre les molécules. Ce résultat, publié dans la revue Nature Chemistry, montre que ces collisions ne suivent pas les « règles du jeu » de la mécanique classique mais plutôt celles de la mécanique quantique. Lire la suite

 

Résonance magnétique nucléaire : vers la fin de l’enrichissement isotopique ?

viel

La Résonance magnétique nucléaire (RMN) du solide est une technique incontournable qui fournit des détails structuraux à l’échelle atomique sans nécessiter d’ordre à longue distance. Mais la faible sensibilité intrinsèque de la RMN ne permet pas d’analyser des molécules organiques sans enrichissement isotopique préalable. Des chercheurs de l’Institut de chimie radicalaire à Marseille (CNRS / AMU) viennent de proposer une méthodologie qui résout cette difficulté grâce à la technique de polarisation dynamique nucléaire (DNP). Ces résultats sont parus dans la revue Angew. Chem. Int. Ed. Lire la suite

 

Transfert cohérent entre photons micro-ondes et spins nucléaires dans des cristaux dopés par des ions de terres rares

goldner

Un transfert préservant les états de superposition entre excitations micro-ondes et spins nucléaires vient d'être démontré pour la première fois dans un cristal dopé par des ions de terres rares par des chercheurs de l'Institut de recherche de chimie Paris (CNRS/Chimie ParisTech), en collaboration avec l'University College London et le Laboratoire de spectrochimie infrarouge et Raman (CNRS/Université de Lille). Ce travail ouvre la voie à des interfaces quantiques entre photons micro-ondes et optiques possédant également une fonction de mémoire pour des applications en traitement quantique de l'information. Ce travail a fait l'objet d'une publication dans la revue Physical Review Letters. Lire la suite

 

Une navette moléculaire pour délivrer des médicaments

papot

Une molécule équipée d’un « programme moléculaire » qui délivre un principe actif au sein des cellules tumorales tel un vaisseau spatial : telle est la prouesse mise au point par les chercheurs de l’Institut de chimie des milieux et des matériaux de Poitiers (CNRS / Université de Poitiers). Comment fonctionne-t-elle ? La molécule porte en son sein un anticancéreux puissant et différentes fonctions chimiques qui lui permettent de se déplacer dans le plasma sans libérer ce premier de façon prématurée. Une fois le programme activé, les différentes parties de cette navette moléculaire se désolidarisent pour livrer l’anticancéreux… et ce programme moléculaire ne s’active qu’une fois à l’intérieur d’une cellule tumorale. Cette prouesse de mécanique moléculaire, publiée dans la revue Chemical Science, pourrait ouvrir la voie vers la conception de nouvelles applications en Chemobiologie. Lire la suite

 

Des petites molécules qui protègent du paludisme cérébral

davioud

Une équipe de chercheurs de l’Ecole Européenne de chimie des polymères et matériaux de Strasbourg (CNRS / Université de Strasbourg) a montré que la tête de série antipaludique, la 3-[4-trifluoromethyl-benzyl]-ménadione, entrait dans une cascade de réactions redox générant des métabolites déterminants pour l’activité antipaludique, aboutissant à l’accumulation spécifique d’hémichrome dans les membranes du globule rouge parasité, ce qui déclenche la phagocytose par les macrophages humains. Cette étude ouvre la voie au développement de molécules antipaludiques innovantes, en agissant directement sur le stade anneau du parasite mais en stimulant également la réponse de la cellule hôte. Ces travaux ont fait l’objet d’une publication acceptée dans Antioxidant & Redox Signaling. Lire la suite

 

Effet « d’emboîtement moléculaire » dans l’auto-assemblage de molécules fonctionnalisées sur du graphène

cranney

En étudiant par microscopie à effet tunnel l’auto-assemblage 2D de molécules de TTC12-TTF(*) sur une surface de graphène dans différentes conditions, des chercheurs de l’Institut de sciences des matériaux de Mulhouse (CNRS / UHA) et du Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CNRS) ont obtenu une visualisation directe de l’effet « d’emboîtement moléculaire » de ces molécules dans un auto-assemblage 2D et ont mis en évidence les conditions de mise en place de ce mécanisme(**). Selon les conditions de dépôt, les molécules adoptent une conformation "edge-on" ou à plat ("face-on") à la surface du graphène. Cette étude pose la question du choix du mode de dépôt pour la fonctionnalisation du graphène par voie moléculaire. Ce travail est paru dans la revue Journal of Physical Chemistry C. Lire la suite

 

Première étape vers un stockage plus performant d’information au niveau moléculaire

jack

Les photochromes sont des molécules qui présentent une transformation réversible entre deux états (« on » et « off ») s’effectuant à l’aide de la lumière. Les chercheurs du Laboratoire chimie et interdisciplinarité : synthèse, analyse, modélisation (CNRS / Université de Nantes) viennent de modéliser une trentaine d’entités multi-photochromiques présentant deux sous-unités commutables. Celles-ci pourraient servir à la construction de dispositifs capables de stocker de nombreuses informations à l'échelle moléculaire. Ces résultats sont parus dans la revue Chemical Science. Lire la suite

 

Comment le manganèse modifie la réactivité de molécules organiques

lugan

La modification des propriétés chimiques d’une molécule organique par interaction avec un métal de transition constitue l’un des fondements de la chimie de coordination : il peut s’agir de stabiliser la molécule ou d’exalter sa réactivité. Des chercheurs du Laboratoire de chimie de coordination (CNRS), en collaboration avec des théoriciens de l’Institut Nesmeyanov des organoéléments de Moscou (Russie) viennent de montrer que cette modification pouvait aller, pour des molécules polaires, jusqu’à une inversion formelle de leur polarité. Ces résultats sont parus dans la revue Angew. Chem. Int. Ed. Lire la suite

 

Les récepteurs du mannose-6-phosphate, nouvelles cibles pour les thérapies personnalisées du cancer de la prostate

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La thérapie photodynamique est une alternative à la chimio- et à la radiothérapie pour le traitement de petites tumeurs. Les chercheurs viennent d’identifier un nouveau biomarqueur pouvant présenter des applications en nanomédecine. Des chercheurs de l’Institut Charles Gerhardt (CNRS / ENSCM / Université de Montpellier) et de l’Institut des Biomolécules Max Mousseron (CNRS/ Université de Montpellier) ont montré que le ciblage de ce nouveau marqueur pouvait être effectué par des nanoparticules et que la thérapie photodynamique conduisait ensuite à une mort cellulaire efficace. Ces résultats sont parus dans la revue Angewandte Chemie. Lire la suite

 

Un cristal bidimensionnel de germanium : le germanène

derivaz

Le germanène, cousin des cristaux bidimensionnels (2D) comme le graphène et le silicène, vient d’être réalisé en couche parfaitement continue sur des distances allant bien au-delà du micromètre par des chercheurs de l’Institut de science des matériaux de Mulhouse (CNRS / UHA). La formation d’un  tel cristal sur une si grande distance est une première mondiale. Ces cristaux bidimensionnels, à la famille desquels appartient désormais le germanène, pourraient constituer les briques élémentaires des dispositifs pour la microélectronique et les énergies de demain. Ce travail a fait l’objet d’une publication dans la revue Nanoletters. Lire la suite

 

Un nanocomposite hybride pour détecter l’oxygène moléculaire

molard

Une équipe de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS / Université de Rennes 1 / ENSCR / INSA) vient de mettre au point un matériau hybride organique-inorganique très performant pour la détection d’oxygène moléculaire par phosphorescence. Ce résultat fait l’objet d’une publication dans la revue Chem. Commun. Lire la suite

 

Formation de molécules organiques complexes dans les zones froides de l’espace interstellaire

hickson

Bien que généralement associées aux régions de formation stellaire chaudes, de récentes observations ont montré que les molécules organiques complexes étaient également présentes dans les phases très froides de la formation stellaire. A ces basses températures, la diffusion thermique des radicaux à l’origine de la naissance de ces molécules observées dans des régions plus chaudes est négligeable et ce processus de formation n’est donc pas envisageable. Des chercheurs du Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux (CNRS / Université de Bordeaux) et de l’Institut des sciences moléculaires (CNRS / Université de Bordeaux), proposent un nouveau modèle de formation de ces espèces à basse température. Ces résultats sont parus dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Lire la suite

 

De nouveaux partenariats « entreprise-laboratoire » pour le développement de polymères innovants biosourcés à partir de micro-algues

averous

Laboratoires et entreprises ont unis leurs forces pour le développement d’une nouvelle génération de matériaux polymères biosourcés et durables, à partir de micro-algues. Dans une collaboration pérenne et fructueuse entre l’équipe de Luc Avérous de l’Icpees (CNRS/Université de Strasbourg) et la société internationale Soprema (France), leader mondial des matériaux d’étanchéité et d’isolation pour le bâtiment, de nouveaux polymères biosourcés ont été développés pour des applications durables (à long terme). Lire la suite

 

Une approche chimique pour modifier l’interaction électronique du graphène avec les polymères semi-conducteurs dans un dispositif multifonctionnel hybride

samori

Des chercheurs du Laboratoire de nanochimie de l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (CNRS / Université de Strasbourg), en collaboration avec le Conseil national de la recherche de Bologne (Italie), ont réalisé un nouveau dispositif électronique multifonctionnel où l’interaction électronique graphène-polymère est modulée par voie chimique. Ces travaux sont parus dans la revue ACS Nano. Lire la suite

 

Des nanopores solides plus performants pour l’analyse de macromolécules

balme

La compréhension fondamentale des processus dynamiques qui régissent la translocation de macromolécule à travers un nanopore dit « solide » est indispensable avant leurs intégrations dans des dispositifs pour le diagnostic voir le séquençage d'ADN. Des chercheurs de l'Institut Européen des membranes (CNRS / Université Montpellier 2 / ENSCM), de l’Institut de chimie séparative de Marcoule (CNRS / Université Montpellier / CEA / ENSCM)) et du Laboratoire des solides irradiés (CNRS / CEA) ont montré expérimentalement comment l’état de surface et notamment la charge du nanopore influe sur le passage de polynucléotides.  Ces résultats sont parus dans la revue Nanotechnology. Lire la suite

 

Une meilleure compréhension de l’adhésion entre les cellules et leur environnement

francius

Les cellules interagissent avec leur environnement par le biais d'interactions de type ligand/récepteur. La rupture de telles interactions est expliquée par la loi de Bell Evans qui décrit la rupture d'une liaison de type non covalente. Les chercheurs du Laboratoire de chimie physique et microbiologie pour l'environnement (CNRS / Université de Lorraine) viennent de montrer que certains systèmes ne suivaient pas cette loi, et étaient même caractérisés par un comportement contraire. Ces travaux sont parus dans le J. Mater. Chem. B. Lire la suite

 

Réactions tandem pour des oxydations plus « propres »

dauban

Les réactifs de l’iode hypervalent utilisés dans des réactions d’oxydation présentent l’inconvénient de libérer en quantité non négligeable des composés iodés aromatiques qui sont autant de déchets à éliminer. Piéger ces produits sur un support solide est la solution la plus souvent envisagée pour les extraire du milieu réactionnel et les recycler ensuite. Une équipe de l’Institut de chimie des substances naturelles (CNRS) a choisi de privilégier une autre alternative qui repose sur le « recyclage » de ces aromatiques iodés directement dans le milieu réactionnel, en concevant des réactions tandem. Ces résultats sont parus dans la revue Angew. Chem. Int. Ed. Lire la suite

 

Comment contrôler le chemin suivi par une réaction chimique ?

durandetti

Maîtriser de bout en bout le chemin suivi par une réaction chimique n’est pas chose facile ! Afin d'aboutir à des composés uniques, les chimistes cherchent donc en permanence à mettre au point des réactions totalement sélectives. Une équipe du Laboratoire de chimie organique, bioorganique : réactivité et analyse (CNRS / Université de Rouen / INSA de Rouen) a montré que la sélectivité de l'addition intramoléculaire d'un organolithien sur un alcyne substitué par un hétéroélément dépendait fortement de cet hétéroélément, qui agit ici comme la principale force contrôlant la nature du produit final de la réaction. Ces résultats sont parus dans la revue Chemistry: An European Journal. Lire la suite

 

Un catalyseur en haut de l’échelle : une histoire de calculs

sautet

Prévoir si un catalyseur métallique sera a priori efficace nécessite des efforts de calcul considérables. De nouvelles lois appelées loi d’échelle, simplifiant grandement cette tâche, sont maintenant disponibles. Des chercheurs de l’Institut de chimie de Lyon (CNRS / Université de Lyon/ Université Claude Bernard Lyon1 et ENS de Lyon) et de l’Université de Leiden ont franchi une nouvelle étape en rendant ces lois d’échelles sensibles à la géométrie du site actif du catalyseur, permettant ainsi de prédire de manière encore plus fiable l’efficacité d’un catalyseur pour une réaction donnée. Ces travaux font l’objet d’un article dans la revue Nature Chemistry. Lire la suite

 

Substituts osseux : comment limiter l’inflammation qu’ils provoquent ?

anselme

Les substituts osseux à base de biocéramiques de phosphates de calcium nanoporeuses sont développés pour servir de support et contrôler le relargage de molécules bioactives. Cependant, les caractéristiques physico-chimiques de ces biocéramiques sont susceptibles d’induire des réactions inflammatoires importantes après implantation dans l’os. Des chercheurs de l’Institut de science des matériaux de Mulhouse (CNRS / Université de Haute Alsace)(*) ont démontré que les paramètres physico-chimiques les plus déterminants pour l’inflammation induite par ces matériaux étaient la cristallinité qui contrôle le potentiel de dissolution, la surface spécifique, la taille et la forme des cristallites. Ces travaux font l’objet d’une publication dans le journal Nanomedicine. Lire la suite

 

Une nouvelle génération de panneaux solaires thermiques conçue en Lorraine

viesmann

La société Viessmann Faulquemont, basée en Moselle, vient de présenter une nouveauté mondiale développée avec des chercheurs de l’Institut Jean Lamour, à Nancy. Il s’agit d’une nouvelle génération de capteur pour les panneaux solaires thermiques, qui apporte une solution au problème de surchauffe de ce type d’équipement. Cela s’est passé du 10 au 14 mars 2015 à Francfort à l’occasion du salon ISH, rendez-vous international des professionnels de l’eau et de l’énergie. Lire la suite

 

Remplacer les cristaux par des céramiques dans les lasers

mortier

Les monocristaux sont les matériaux couramment utilisés comme milieu amplificateur dans les lasers. Par rapport à ces matériaux, les céramiques montrent plusieurs avantages : plus grande facilité d’élaboration de grandes pièces complexes, meilleure résistance aux chocs thermiques et aux fractures. Mais toutes ces céramiques sont obtenues au prix d’une forte dépense énergétique. Les chercheurs de l’Institut de recherche de chimie Paris (CNRS / ParisTech) viennent de développer un nouveau procédé peu couteux et peu énergivore pour préparer ces céramiques, sous forme fluorée. Les excellents résultats de transparence et de performance laser laissent présager une véritable rupture technologique avec les monocristaux utilisés actuellement. Ces travaux sont parus dans la revue Optica. Lire la suite

 

Un conquérant de l'impossible: un peptide qui tue les cellules leucémiques

test

La leucémie lymphoïde chronique (LLC) est la plus fréquente des leucémies de l’adulte dans les pays occidentaux. Comme cette maladie reste incurable, l’inefficacité des traitements représente un vrai problème social et de santé publique. Une étude menée dans le cadre d’un consortium montre que la stimulation par des peptides agonistes d’une molécule présente à la surface du lymphocyte B de la LLC, le récepteur CD47, induit spécifiquement la mort des cellules tumorales. Ces travaux sont publiés dans la revue PLOS Medicine. Lire la suite

 

Un interrupteur moléculaire en action mis en lumière par la microscopie à effet tunnel

samori

Des chercheurs du Laboratoire de nanochimie et du Laboratoire d’ingénierie des fonctions moléculaires de l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (CNRS / Université de Strasbourg), en collaboration avec le Laboratoire de chimie organique et matériaux fonctionnels de l’Université Humboldt de Berlin (Allemagne), ont réussi à visualiser à l’échelle sub-moléculaire l’interconversion réversible in situ entre les deux isomères d’un interrupteur moléculaire photochromique de type diaryléthène sur une surface de graphite, grâce à la microscopie à effet tunnel. Une irradiation prolongée aux UV conduit ensuite à la formation irréversible d’un produit secondaire qui s’accumule sur la surface. Ces travaux sont parus dans la revue Angewandte Chemie International Edition. Lire la suite

 

De l’ADN pour un nouveau procédé de catalyse asymétrique

smietana

La biocatalyse énantiosélective est devenue en quelques années un domaine de recherche particulièrement stimulant. Alors que l’activité catalytique d’enzymes et de ribozomes à déjà donné lieu à de multiples études, l’utilisation de la chiralité de l’ADN n’en est qu’à ses premiers pas et nécessite encore d’être optimisée. Des chercheurs du Laboratoire de chimie organique de l’ESPCI ParisTech, de l’Institut des biomolécules Max Mousseron (CNRS / ENSCM / Université Montpellier) et de la société NOXXON Pharma AG ont utilisé pour la première fois une matrice de cellulose liée de manière covalente à de l’ADN pour développer un procédé de catalyse asymétrique en flux continu. Ces résultats font la couverture de la revue Chemical Communications. Lire la suite

 

Mieux comprendre la transformation chimique de la biomasse grâce à la RMN

bio

La transformation de la biomasse (forêts, bois, déchets agricoles, etc.) en « biochar » (biocharbon) présente un grand intérêt potentiel pour séquestrer le CO2. Des chercheurs ont mis en œuvre avec succès une méthode avancée d’analyse par Résonance magnétique nucléaire (RMN) du solide haute résolution à  2 dimensions (carbone et proton) qui a permis d’étudier les mécanismes en jeu au cours de la conversion thermochimique de la biomasse en biochar, avec une finesse jamais encore atteinte. Ces résultats, publiés dans Analytical Chemistry, sont riches d’enseignements pour les biologistes et les chercheurs des domaines de l’environnement et de l’énergie. Lire la suite

 

Une percée dans la conception de récepteurs synthétiques de sucres

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Des chercheurs du CNRS et de l’Université de Bordeaux (Laboratoire de chimie & biologie des membranes & des nano-objets au sein de l’Institut européen de chimie et biologie), en collaboration avec l’Inserm et l’Université de Nantes, ont mis au point une méthode pour produire des récepteurs synthétiques de sucres avec, pour principal exemple, un récepteur d’une sélectivité inégalée pour le fructose. De tels récepteurs pourraient servir à la conception de sondes moléculaires pour discriminer, détecter et doser des sucres en milieu biologique, dont la réalisation est difficile actuellement. Ces résultats sont parus dans la revue Nature Chemistry.

 

Le voyage du sodium de la tête à la queue des comètes

ellinger

L’observation de la comète Hale-Bopp, véritable boule de roches et de glaces,  a conduit à la découverte en 1997 d’une nouvelle queue reliée à l’émission de la raie D du sodium neutre. Ce résultat a priori surprenant pourrait s’expliquer par un scénario purement chimique. Le sodium, initialement piégé sous forme d’ions Na+ serait transféré dans la glace à la suite du lessivage des roches ; il se transformerait progressivement en atome neutre lors de l’érosion de la couche de glace par sublimation à l’approche du soleil. Ce résultat, obtenu par une équipe pluridisciplinaire conduite par des chercheurs issus du Laboratoire de chimie théorique (CNRS / UPMC)  et du Laboratoire d’astrophysique de Marseille (CNRS / AMU), est publié dans la revue "The Astrophysical Journal Letters". Lire la suite

 

Catalyse de la production d’hydrogène : comment fonctionnent les complexes métalliques ?

gloaguen

La catalyse de la réduction électrochimique des protons en hydrogène (H2) par des complexes métalliques est contrôlée thermodynamiquement et cinétiquement par la réactivité d'un intermédiaire métal-hydrure (M-H). Cette espèce est formée par le transfert d'un proton couplé à celui d'un électron (PCET). Il est supposé qu'un transfert concerté (CPET) aurait pour effet d'améliorer la catalyse, mais les preuves expérimentales manquaient encore. Des chercheurs du Laboratoire de chimie, électrochimie moléculaire et chimie analytique (CNRS / Université de Bretagne occidentale) en collaboration avec l'Université d'Uppsala, viennent pour la première fois de montrer qu'un mécanisme CPET était à l'œuvre dans la réactivité d'un complexe d’hydrure de tungstène. Ces résultats sont parus dans la revue Nature Chemistry. Lire la suite

 

Transistors organiques à commande optique de haute performance

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Des chercheurs du Laboratoire de nanochimie de l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (CNRS / Université de Strasbourg), en collaboration avec l’Université Humboldt de Berlin (Allemagne), l’Université de Stanford (USA) et l’Université libre de Bruxelles (Belgique), ont démontré que des transistors à effet de champ à commande optique de haute performance pouvaient être élaborés en mélangeant des molécules photochromiques avec de petites molécules semi-conductrices organiques. De tels dispositifs multifonctionnels organiques sont considérés comme des éléments clés pour les circuits logiques du futur. Ces travaux sont parus le 5 mars 2015 dans la revue Nature Communications. Lire la suite

 

Les sulfates pour des matériaux énergétiques « verts »

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Jusqu’à présent, l’usage des sulfates en pyrotechnie se restreignait à la production d’effets spéciaux : coloration de flamme, production de flash lumineux ou combustions intermittentes.  En mélangeant des fines particules de sulfates métalliques à une poudre d’aluminium nanométrique, les chercheurs du laboratoire « Nanomatériaux pour les systèmes sous sollicitations extrêmes » (CNRS / Institut Saint-Louis / Université de Strasbourg) ont obtenu des substances explosives présentant le triple avantage d’être à la fois très réactives, non-toxiques et particulièrement sûres à mettre en œuvre. Ces travaux sont publiés le 20 février 2015 dans la revue Angewandte Chemie. Lire la suite

 

Une nouvelle méthode pour comprendre la réactivité de nanocatalyseurs

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Le contact de matière réactive à la surface d’un catalyseur est souvent le facteur limitant pour la vitesse d’une réaction catalytique et le taux de conversion des réactifs. Des nanosphères de silice baptisées KCC-1, fonctionnalisées en surface avec des fonctions amines ou nitrures pour augmenter leur réactivité, montrent que lorsque la proportion d’azote de surface augmente, leur activité catalytique diminue de manière inattendue. Ce comportement vient d’être expliqué par des laboratoires du CNRS et de l’Université de Lille (*) en collaboration avec l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (Suisse) et le Tata Institute for Fundamental Research (Inde). Ces résultats font l’objet d’une publication dans la revue Angew. Chem. Lire la suite

 

Un nouveau catalyseur pour des réactions d’oxydation plus vertueuses

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Pour réaliser des réactions d’oxydation, on utilise généralement des oxydants nocifs ou toxiques en travaillant à haute température et haute pression. Inspirés par des processus d’oxydation naturels, les chercheurs de l’Institut de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay (CNRS / Université Paris-Sud) ont mis au point un système catalytique utilisant une source d'atome d'oxygène propre et renouvelable (H2O) comme oxydant, la lumière visible comme source d'énergie, un métal non noble et abondant (fer) comme catalyseur, et qui permet d’effectuer la réaction d’oxydation à pression atmosphérique et température ambiante. Ces résultats font l’objet d’un article dans la revue Chemical Science. Lire la suite

 

De nouvelles diodes organiques (PhOLEDs) pour de la lumière bleue

poriel

Une équipe de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS / Université de Rennes 1) en collaboration avec des chercheurs du Laboratoire de photophysique et photochimie supramoléculaires et macromoléculaires (CNRS / ENS Cachan), du Laboratoire de physique des interfaces et des couches minces (CNRS / Ecole Polytechnique) et du Laboratoire nanosciences et innovation pour les matériaux, la biomédecine et l'énergie (CNRS / CEA) vient de synthétiser de nouvelles générations de semi-conducteurs organiques possédant un haut niveau d'énergie de l'état triplet, adapté à leur utilisation dans des OLEDs phosphorescentes (PhOLEDs) émettrices de lumières bleues ou vertes. C'est la première fois que ce type de structures moléculaires est utilisé avec succès dans une PhOLED. Ces résultats sont publiés dans la revue Angew. Chem. Int. Ed. Lire la suite

 

Mécanisme de détérioration de l’ADN sous irradiation UV

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La molécule de benzophénone est un vecteur efficace pour induire des dommages irréversibles à l’ADN sous l’effet de radiations UV.  Les chercheurs du laboratoire Structure et réactivité des systèmes moléculaires complexes (CNRS / Université de Lorraine) et du Laboratoire de chimie (CNRS / Université Lyon 1 / ENS Lyon) viennent de montrer par des calculs que la molécule de benzophénone pouvait se lier à l’ADN et comment elle était capable de transférer très efficacement une excitation UV provoquant ainsi des réactions en cascade menant à une détérioration de l’ADN.  Ce type d'étude ouvre la voie à la compréhension des mécanismes d’action de molécules photo-thérapeutiques antitumorales et à leur conception assistée par ordinateur. Ces travaux ont fait l’objet d’une publication dans le Journal of Physical Chemistry Letters. Lire la suite

 

Interrupteurs moléculaires : la chimie au service de l’électronique

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A l’état solide, certains matériaux présentent un transfert d’électron déclenché par un stimulus extérieur comme la température, la lumière ou la pression. Ce phénomène de transfert d’électron induit est souvent associé à des propriétés thermochromes ou photochromes. Des chercheurs du Centre de recherche Paul Pascal (CNRS) et de l’Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (CNRS) viennent de développer deux familles de molécules potentiellement intéressantes dans les domaines du stockage de l’information et des capteurs dans laquelle le transfert d’électron peut être modulé par un choix judicieux de ligands périphériques. Ces travaux sont publiés dans le Journal of American Chemical Society. Lire la suite

 

Plonger au cœur des batteries avec la résonance paramagnétique électronique

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Dans le cadre du réseau de recherche RS2E (réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie), des chercheurs du Collège de France et du Laboratoire de spectrochimie infrarouge et raman (CNRS / Université de Lille) ont adapté la RPE (résonance paramagnétique électronique) à l’étude des batteries, une technique d’analyse proche des méthodes d’imagerie médicale. Ils ont ainsi pu obtenir des informations sur l’évolution de la composition chimique d’une batterie en fonctionnement au cours du temps. C’est la première fois que la RPE est utilisée comme technique d’imagerie de batterie lithium-ion. Ces résultats font l’objet d’une publication dans la revue Nature Communications. Lire la suite

 

Nanoparticules : plus elles sont petites, plus elles collent entre elles

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Des chercheurs de l’Institut de science des matériaux de Mulhouse (CNRS / UHA) ont montré pour la première fois l’effet de la taille des nanoparticules sur la cohésion de leur assemblage sur des surfaces. L’originalité de ce travail a été d’adapter à ces revêtements minces de ces nanoparticules le test de cavitation ultrasonore plus couramment appliqué à des matériaux massiques. Ces résultats sont parus dans la revue Nano Letters. Lire la suite

 

Des plastiques qui pourraient remplacer le graphène?

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Depuis la découverte du graphène, les chercheurs n’ont pas cessé de lui trouver de nouvelles propriétés qui pourraient lui valoir de nombreuses applications en nanoélectronique. Cependant, ses propriétés électroniques ne sont pas encore totalement optimisées pour ces applications. Une équipe de l'Institut des matériaux Jean Rouxel (CNRS / Université de Nantes) vient de découvrir une nouvelle famille de matériaux stratifiés constitués de « polymères conjugués » qui se comportent comme un feuillet de graphène. Mais contrairement au graphène, les propriétés de ces nouveaux matériaux peuvent être très simplement modulées en changeant la composition chimique des chaînes de polymères. Ces travaux font l’objet d’une publication dans Nature Communications. Lire la suite

 

Le chat de Schrödinger à l'échelle moléculaire : expérience de localisation d'un électron interne dans une molécule

simon

Une équipe du Laboratoire de chimie physique-matière et rayonnement (CNRS/UPMC), en collaboration avec des équipes internationales(1), vient de réaliser une expérience de physico-chimie qui, par analogie avec la célèbre expérience de pensée du chat de Schrödinger, illustre le paradoxe de la mesure en mécanique quantique. Cherchant à mesurer si un électron émis par une molécule est initialement localisé ou non autour d'un atome particulier au sein de cette molécule, ils ont montré que le résultat diffère selon la manière dont la molécule se fragmente après avoir perdu l’électron. Les résultats sont publiés en ligne dans la revue Nature Communications. Lire la suite

 

Quand la biologie de synthèse suggère d’autres voies chimiques possibles aux origines de la vie

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L’équipe de Phil Holliger au Medical Research Council, Cambridge, GB, en collaboration avec Piet Herdewijn à l’Institut de biologie systémique et synthétique (CNRS / Université d’Evry), a créé des acides nucléiques artificiels appelés XNA, capables de catalyser des réactions enzymatiques sur d’autres acides nucléiques. Ces travaux, publiés dans la revue Nature, fournissent des indices sur les phénomènes à l’origine de la vie sur terre et permettent d’envisager le développement de nouvelles thérapeutiques prometteuses chez l’homme.

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Mesurer l’impact des nanotubes de carbone dans l’environnement

Avec l’utilisation toujours croissante des nanotubes de carbone dans l’industrie, la question de leur impact écologique se pose. Mais notre environnement, naturellement riche en carbone, rend la détection de nanotubes très délicate. Des chercheurs du Centre interuniversitaire de recherche et d'ingénierie des matériaux (CIRIMAT – CNRS / Université Toulouse III – Paul Sabatier / Institut national polytechnique de Toulouse), du Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes (LAAS-CNRS) et du Laboratoire d’écologie fonctionnelle et environnement (EcoLab - CNRS / Université Toulouse III – Paul Sabatier / Institut national polytechnique de Toulouse) ont mis au point une technique permettant de mesurer la quantité de nanotubes de carbone (NTC) présents dans des larves d'amphibiens après exposition. Lire la suite

 

Contrôler le relarguage de molécules actives en les encapsulant dans des polymères

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Encapsuler le parfum permet de libérer progressivement son odeur. En s’inspirant d’une méthode habituellement utilisée pour déposer des membranes de polymères d’épaisseur bien contrôlée sur des surfaces solides, des chercheurs du Laboratoire sciences et ingénierie de la matière molle (CNRS/ESPCI/UPMC), en partenariat avec l’industriel de la parfumerie « Givaudan », ont réussi à encapsuler des gouttelettes de parfum de manière durable en empilant des polymères directement à la surface des gouttelettes. Ces résultats sont parus dans la revue Macroletters. Lire la suite

 

Mouillage des substrats microtexturés: des propriétés d'échelle utiles à la microfabrication

vonna

La rugosité ou la structure topographique de surface d’un matériau (substrat) est un paramètre déterminant pour le contrôle de sa mouillabilité(*) par un fluide. Des chercheurs de l’Institut de science des matériaux de Mulhouse (CNRS/ /Université de Haute-Alsace) et de l’Institut Charles Sadron (CNRS), tous deux membres de l’Institut Carnot MICA (Materials Institute Carnot Alsace), ont montré qu’il était possible de reproduire à l’identique des phénomènes de mouillage, en faisant varier de façon homothétique des longueurs caractéristiques décrivant la topographie d’une surface. Ces travaux sont parus dans le journal Langmuir. Lire la suite

 

Apparition de la vie sur Terre : des sucres produits à partir de glaces interstellaires simulées en laboratoire

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Une équipe interdisciplinaire de l’Institut d’astrophysique spatiale (CNRS/Université Paris-Sud) et de l’Institut de chimie de Nice (CNRS/Université de Nice) a mis en évidence pour la première fois en laboratoire, la formation de molécules organiques de la famille des sucres à partir de glaces similaires à celles présentes dans les nuages denses du milieu interstellaire. Lire la suite

 

Des couches minces performantes pour les cellules solaires à base de pérovskite

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Les panneaux solaires en silicium composent de nos jours la majorité des systèmes convertisseurs de lumière solaire en électricité. Cependant, ces dispositifs ont un coût relativement élevé. Les semiconducteurs élaborés à partir de solutions restent les matériaux de choix pour une utilisation photovoltaïque. Des chercheurs de l’Institut de recherche de chimie-Paris (CNRS/École nationale de chimie de Paris) ont développé des procédés originaux pour l’élaboration des couches actives de cellules à base de pérovskite hybride. Ces résultats sont parus dans le journal Advanced Energy Materials. Lire la suite

 

Un catalyseur au fer et de la lumière pour réduire le dioxyde de carbone

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Le dioxyde de carbone (CO2), puissant gaz à effet de serre dont l’accumulation dans l’atmosphère atteint des concentrations critiques pour le climat, est une molécule particulièrement stable. Ce déchet issu de l’utilisation des énergies fossiles peut cependant constituer une source de carbone afin de produire des composés d’intérêt pour l’industrie comme le monoxyde de carbone (CO), voire des carburants comme le méthanol. Cependant, cette transformation nécessite un catalyseur et une source d’énergie. Une équipe du Laboratoire d’électrochimie moléculaire (CNRS/Université Paris Diderot) a pris le parti d’utiliser un catalyseur à base de métal non noble (du fer) et une source d’énergie inépuisable (lumière solaire visible) pour réaliser la réduction photochimique du CO2 en CO. Par l’adjonction d’un composé organique très peu coûteux, les chercheurs ont montré que la réduction catalytique était sélective en CO et durait plusieurs dizaines d’heures sans dégradation du système catalytique. Ces travaux sont publiés dans le Journal of the American Chemical Society.

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Une nouvelle voie de synthèse non-polluante pour obtenir des zéolithes de taille nanométrique

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La zéolithe faujasite (FAU) joue un rôle majeur en catalyse, notamment en craquage (FCC) et hydrocraquage (HCK) de pétroles lourds en carburants. Actuellement, les nanocristaux de faujasite sont obtenues à l’aide d’un agent structurant organique non-respectueux de l'environnement, non-recyclable et coûteux. Des chercheurs du Laboratoire catalyse et spectrochimie (CNRS / ENSICAEN / Université de Caen) et du Laboratoire de cristallographie et science des matériaux (CNRS / ENSICAEN / Université de Caen) (viennent de mettre au point une nouvelle approche pour la conception rationnelle de ces nanocristaux, en l’absence d’agent structurant organique. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Materials.

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