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L'
histoire de l'humanité est scandée par la nature des matériaux
que l'homme est capable d'élaborer et d'utiliser pour répondre
à ses besoins (âge de la pierre, du bronze, du fer…). Sommes
nous aujourd'hui à l'âge du silicium, du nylon ou des matériaux
complexes (biologiques ou industriels) ? Notre époque est
marquée par une explosion de la création de nouveaux matériaux,
de plus en plus conçus pour répondre à un besoin et à un cahier
des charges très précis. Dans ce contexte, les matériaux réalisés
à partir de molécules (matériaux moléculaires) peuvent faire
valoir de nombreux avantages : ils sont le plus souvent
de faible densité, transparents ou colorés à la demande, solubles,
biocompatibles, faciles à mettre en forme, etc. La flexibilité
de la chimie moléculaire (chimie du carbone, chimie des éléments
de transition, chimies macromoléculaire et supramoléculaire…)
permet de produire pratiquement " à la carte " de nouvelles
molécules et de nouveaux édifices (macro-, supra-) moléculaires
en variant de manière de plus en plus subtile structures,
structures électroniques et propriétés. Les synthèses sont
guidées par les besoins en nouveaux matériaux de structure
(en mécanique) ou en matériaux fonctionnels (en optique, électricité,
électronique, magnétisme…).
Notre
vie quotidienne est ainsi entourée de matériaux moléculaires
familiers qu'ils soient d'origine naturelle (eau, fibres naturelles,
matériaux biologiques…) ou industrielle, créations de l'homme
(matières plastiques, pigments et colorants, dispositifs d'affichage,
capteurs…). L'exposé les identifie, illustre et commente quelques
unes de leurs propriétés et leurs multiples domaines d'application.
Dans
le même temps, une recherche très pluridisciplinaire (chimie,
physique, biologie, ingénierie…) se poursuit pour obtenir
des matériaux présentant des propriétés inédites, voire des
propriétés multiples (matériaux polyfonctionnels) au niveau
macroscopique (grands ensembles de molécules) ou au niveau
d'une seule molécule (électronique moléculaire, machines moléculaires…).
Quelques aspects de ces recherches sont présentés, en mettant
en évidence les principes fondamentaux (liaison, symétrie,
auto-organisation, relations structure-propriétés physiques
et de réactivité…) sur lesquels repose la synthèse des molécules
et des édifices moléculaires présentant des propriétés données
(optiques, électriques, magnétiques…), les techniques récentes
qui permettent un progrès plus rapide en matière de matériaux
moléculaires, les contraintes qui s'exercent sur la production
de ces matériaux (coût, dimension, poids, recyclage…) et les
perspectives qui s'ouvrent dans un domaine où la riche complexité
des matériaux biologiques constitue une matière première et
un exemple, une source de réflexion et un espoir permanents.
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