Nicolas Giuseppone lauréat de l’ERC pour développer des matériaux actifs

Strasbourg est le berceau de la chimie supramoléculaire et des premières machines synthétiques à l’échelle nanométrique, avec deux prix Nobel de chimie récompensant les chercheurs emblématiques de ces découvertes (Jean-Marie Lehn et Jean-Pierre Sauvage). La capitale alsacienne est aussi dotée de laboratoires de recherche de très haut niveau dans le domaine des nouveaux matériaux dits « intelligents ». L’équipe du professeur Nicolas Giuseppone en fait partie. Installé à l’Institut Charles Sadron depuis 2008, le chercheur a acquis au fil des années une renommée internationale et remporte pour la 2ème fois un financement ERC (European Research Council).

Nicolas Giuseppone développe des molécules capables de s’auto-assembler et de s’organiser spontanément. Le chercheur explique l’intérêt majeur de ses recherches : « Les matériaux que nous utilisons au quotidien sont très statiques, ils ne s’adaptent pas à leur environnement. C’est la grande différence avec les organismes vivants qui utilisent notamment des machines biomoléculaires très complexes capables de réagir aux stimulations extérieures et d’y répondre. Notre objectif est de développer de nouveaux matériaux actifs, composés de petites machines moléculaires artificielles. Ces matériaux seront par exemple capables de se déplacer ou de changer de forme sur commande ».

Créer des matériaux imitant des caractéristiques du vivant permet de mieux comprendre comment la matière inerte acquiert la capacité de répondre à une variation de l’environnement et à s’adapter. C’est aussi un domaine de recherche aux applications prometteuses, par exemple dans les domaines de la santé : « Nos muscles sont des structures fibrillaires qui coulissent entre elles quand nous les contractons. C’est grâce au mouvement de milliers de machines moléculaires naturelles que ce mouvement a lieu. Pouvoir recréer des muscles artificiels en développant des matériaux contractiles serait une formidable avancée pour de futures applications en médecine régénérative. En ce sens, nous avons développé un nouveau type de matériaux où de nombreuses machines moléculaires s’associent et induisent une contraction lorsqu’elles sont activées ». En effet, le Laboratoire a synthétisé un moteur moléculaire dont la rotation est activée par la lumière : sous l’effet des UV, le moteur enroule les chaines polymères du matériau sur elle-même (vidéo 1). L’association de ces milliers de molécules (vidéo 2) entraine la contraction du matériau à l’échelle macroscopique (vidéo 3). Ce matériau contractile est également très robuste et peut soulever jusqu’à 100X sa propre masse (video 4)¹.