La Fédération de la maison de la chimie a consacré, en novembre 2013, un de ses colloques « Chimie et... » au thème des technologies de l'information. Une occasion de montrer que les progrès de la chimie aident à fabriquer les innovations numériques d'aujourd'hui et de demain.

L’ITE IFMAS « Institut Français des Matériaux Agrosourcés » est un centre de recherche, et de formation, situé à Villeneuve d’Ascq (59), qui a pour objectif de valoriser la biomasse pour le développement de matériaux plastiques, de peintures et revêtements biosourcés. Il se donne comme ambition de stimuler la compétitivité de la filière française de la chimie du végétal. Sa stratégie de R&D s’articule autour de trois programmes de recherche :
• Optimisation des bioressources
• Chimie et polymères
• Plasturgie des matériaux biosourcés

Après avoir découvert que l’électrochimie permettait de préparer des films de silice mésoporeuse organisée dont les pores sont orientés perpendiculairement au substrat, une équipe du Laboratoire de chimie physique et microbiologie pour l’environnement (CNRS/Université de Lorraine) vient de montrer que l’on pouvait combiner cette approche avec la "chimie click".

Du nouveau en chimie verte. Des chercheurs du CEA-IRTSV et de l'IBS ont développé une méthode de construction de catalyseurs stables et originaux : des métalloenzymes. A terme, ces travaux permettront à l'industrie pharmaceutique de proposer une alternative à la catalyse chimique et à la biocatalyse par des procédés plus efficaces et respectueux de l'environnement.

Un produit innovant, permettant de révéler directement par fluorescence les empreintes digitales, a été mis au point par une équipe du laboratoire de photophysique et photochimie supramoléculaire et macromoléculaire (CNRS/ENS Cachan), en collaboration avec la société française spécialisée Crime Scene Technology (1). Ce nouveau produit, le Lumicyano™, va permettre de révéler directement, plus rapidement, à moindre coût, des empreintes digitales en évitant les lourds traitements nécessités jusqu'ici.

Deux équipes du CEA-Ibitec-S ont développé un nouveau procédé chimique ''click'' qui permet d'assembler spécifiquement deux éléments sans modifier leurs propriétés ni le milieu où ils se trouvent. Ce procédé peut se produire dans n'importe quelles conditions, quelles que soient les caractéristiques du milieu. Cette nouvelle réaction click permettra ainsi de connecter deux entités (molécules, protéines, nanoparticules…) dans des milieux biologiques aussi complexes que le sang humain.

Publiés dans Science, ces résultats de recherche inattendus ouvrent des perspectives dans la synthèse des matériaux biomimétiques du futur.

Le site français de l'année internationale de la cristallographie est ouvert : www.aicr2014.fr Il comporte toutes sortes d'informations sur la cristallographie et les évènements qui marqueront l'année 2014 et une liste de contacts utiles.

En associant judicieusement un semi-conducteur à une monocouche électroactive parfaitement organisée, une équipe de l'Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS / Université de Rennes 1), en collaboration avec l'Université de Wageningen (Pays-Bas), a mis au point un nouveau type de mémoires moléculaires activées par la lumière. Les performances atteintes laissent entrevoir de nouvelles perspectives dans le développement des mémoires DRAM (Dynamic Random Access Memory), composants électroniques essentiels équipant nos ordinateurs. Ces travaux sont publiés dans la revue Angewandte Chemie International Edition.

Des chercheurs du Laboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman de Villeneuve d'Ascq ont réalisé une avancée importante dans le décryptage de la bioluminescence des lucioles en isolant pour la première fois les différentes formes moléculaires impliquées dans ce processus et en décrivant leur spectre d'absorption. Ces travaux sont parus en ligne dans la revue Chemical Science en mai 2013 et ouvrent le chemin à une compréhension complète de ce phénomène encore mal cerné, ainsi qu'au développement de nouvelles sondes pour l'imagerie biomédicale.

Pour la première fois, une équipe de recherche du CEA [1] , du Collège de France, du CNRS et de l'université Joseph Fourier à Grenoble, vient de mettre au point un procédé inédit et efficace qui permet d'activer in vitro une enzyme, l'hydrogénase, présente dans des microorganismes qui utilisent l'hydrogène comme source d'énergie. Ceci a été possible grâce à la combinaison d'approches de chimie biomimétique et de chimie des protéines.

Des chercheurs du CEA-Iramis et du SIMM (UPMC, ESPCI ParisTech, CNRS)* ont mis au point un émulsifiant suffisamment flexible pour stabiliser à lui seul une émulsion « multiple », dans laquelle deux liquides, eau et huile, alternent en tant que contenus et contenants. En jouant sur l'environnement de l'émulsion – pH, température – il est possible de déstabiliser l'émulsion de manière à libérer une molécule encapsulée et bénéficier de ses propriétés.

Un nouveau colorant, le chromophore Lem-PHEA, qui surclasse sensiblement les meilleurs colorants actuellement utilisés, vient d'être synthétisé par une équipe du Laboratoire de chimie (CNRS / ENS de Lyon / Université Claude Bernard Lyon 1). Ils ouvrent d'importantes perspectives pour mieux observer le cerveau et comprendre son fonctionnement.

Cet article résume les travaux de H. Henry et associés du Laboratoire de Chimie Clinique, Centre Hospitalier de l'Université de Lausanne. La détermination des énantiomères L et D de l'acide lactique et leur quantification ultérieure est d'une importance vitale chez les nourrissons, un grand excès de production d'acide D-lactique pouvant conduire à une acidose métabolique induisant dessymptômes neurologiques importants.

Il n'aura fallu que deux jours et 4 tours de scrutins pour désigner le successeur de Benoit XVI, et annoncer au monde entier la nouvelle en faisant passer la fumée de la couleur noire à blanche. Ce tour de passe-passe, visuellement très efficace, n'a rien de surnaturel. L'Eglise catholique a même expliqué comment cela fonctionne.

Les molécules les plus stables sont celles pour lesquelles chaque atome met en commun des électrons avec ses voisins, de manière à disposer d'une couche externe « complète » d'électrons. Soit successivement 2, 8 et 18 électrons. Et au-delà ? Des théoriciens du CEA-Iramis ont montré pour la première fois la très grande stabilité d'une famille de composés d'actinide dont les liaisons internes impliquent 32 électrons. Après la règle des 2, 8 et 18 électrons, il faut bien admettre celle des 32 électrons !

Encapsuler les médicaments pour les protéger et les amener à leur cible est un défi relevé par de nombreuses équipes de scientifiques. Un des principaux problèmes réside dans le contrôle de la taille des capsules. Des chercheurs de l'Institut Charles Sadron (CNRS) proposent une nouvelle méthode pour concevoir des polymères qui permet de contrôler parfaitement la taille des capsules synthétisées. Ces résultats font la couverture de la revue Physical Review Letters.

Une nouvelle méthode basée sur l'utilisation de réacteurs microfluidiques (microréacteurs) vient d'être mise au point pour contrôler l'assemblage de nanoparticules inorganiques.

L'amélioration de l'activité des catalyseurs repose principalement sur une compréhension approfondie de leur structure et de leur réactivité au niveau moléculaire. Plus particulièrement, dans le cas des catalyseurs supportés, l'état de la surface du support et les interactions à l'interface métal (déposé sur la surface)-oxyde sont de toute première importance.

Clotilde Bierre, chargée de mission HSE au Conseil Général d'Ile et Vilaine. Elle a été chargée de choisir et d'implanter un logiciel d'évaluation du risque chimique dans les 61 établissements relevant du Conseil Général. Elle nous explique pourquoi son choix s'est porté sur le logiciel Toxev.

Des chercheurs du CEA viennent de mettre au point une nouvelle approche pour découvrir des réactions chimiques inédites. Basée sur la miniaturisation des expériences et sur l’utilisation d’une nouvelle technique de criblage à haut débit, cette approche donne désormais la possibilité aux chercheurs d’effectuer jusqu’à 1000 expériences par jour contre une seule auparavant, et a ainsi conduit à la découverte de deux nouvelles réactions chimiques.

Deux équipes du CNRS et de l'Université de Strasbourg, menées par Nicolas Giuseppone et Bernard Doudin, ont réussi à fabriquer des fibres plastiques fortement conductrices, de quelques nanomètres d'épaisseur. Ces nano-fils, qui font l'objet d'un brevet déposé par le CNRS, se construisent « tout seuls » sous la seule action d'un flash lumineux !

Une nouvelle génération de catalyseurs permet de recycler deux déchets industriels en même temps : le CO2 et le PMHS, issu de l'industrie des silicones. Des chercheurs du CEA et du CNRS ont développé une réaction chimique simple qui permet d'utiliser à bon escient ces deux molécules-déchets dans la production de colles ou de médicaments.

L'un des enjeux majeurs en matière de contrôle qualité microbiologique et de santé publique est de dénombrer et d'identifier rapidement et simultanément les bactéries vivantes présentes dans un milieu. Une méthode innovante et fiable vient d'être mise au point par une équipe du Laboratoire de chimie bactérienne de l'Institut de microbiologie de la Méditerranée (CNRS/Aix-Marseille Université) et du Laboratoire de glycochimie moléculaire et macromoléculaire de l'Institut de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay (CNRS/Université Paris-Sud)

Extraire des molécules à haute valeur ajoutée pour l'industrie ou éliminer un composé odorant exige de séparer de façon sélective des molécules, si possible à moindre coût. Les chercheurs de l'Inra de Versailles-Grignon, en collaboration avec leurs collègues d'AgroParisTech, étudient depuis une dizaine d'années une technologie d'extraction innovante, les contacteurs membranaires.

Une équipe du Centre de RMN à Hauts Champs (CRMN) de Lyon vient de mettre au point une méthode de RMN révolutionnant la caractérisation de ces matériaux, la DNP ou polarisation dynamique nucléaire, permettant notamment de réaliser des spectres sans enrichissement isotopique et dans des temps record !

En nano-médecine, les principaux enjeux sont de maîtriser la synthèse de vecteurs extrêmement petits contenant un ou plusieurs principes actifs, et de les libérer au moment voulu, à l'endroit souhaité, sous une forme et à une dose contrôlées.

Transformer le bore, un élément chimique avide d'électrons, en une entité riche en électrons, c'est-à-dire l'inverse de ce que prédit la littérature, telle est la prouesse réalisée pour la première fois, par une collaboration franco-germano-américaine impliquant l'Unité mixte internationale UCR/CNRS Joint Research Chemistry Laboratory à l'Université de Californie et l'Université de Marburg en Allemagne. Aujourd'hui utilisés notamment dans les lessives et les matériaux à base de verre, les composés du bore pourraient ainsi trouver de nouvelles applications dans le domaine de la catalyse aussi bien pour la fabrication de médicaments que celle de matières premières. Ces travaux sont publiés le 29 juillet 2011 dans la revue Science.

Maîtriser l'énergie, respecter l'environnement, améliorer la santé, préserver le patrimoine : c'est autour de ces quatre grands thèmes que le CNRS lance Chimie 2.0 - www.cnrs.fr/chimie2_0. Au fil de l'actualité scientifique des laboratoires, Chimie 2.0 est le premier site du CNRS qui propose aux internautes un dialogue avec les chercheurs.

Aussi simple et abondant que soit le méthane (CH4), sa transformation est très complexe et constitue toujours aujourd’hui un défi dont les enjeux économiques et écologiques(1) sont particulièrement forts. Des chimistes du Laboratoire de chimie de coordination du CNRS et de l’Université Toulouse III - Paul Sabatier en collaboration avec des chercheurs espagnols des universités de Huelva et Valencia ont réussi cette prouesse par catalyse organométallique dans des conditions extrêmement douces. Jamais réalisés auparavant, ces travaux qui ouvrent des perspectives inédites sont décris dans la revue Science du 13 mai 2011.

Des chercheurs du CEA , du CNRS et du laboratoire pharmaceutique Ipsen ont récemment montré, en utilisant le synchrotron SOLEIL, qu’il est possible de générer des nanotubes de peptides dont le diamètre est parfaitement contrôlé. Formés par assemblage spontané d’un peptide, le Lanréotide, ces nanotubes sont conditionnés par la structure de cette « brique de base ». En modifiant judicieusement l’un des acides aminés du Lanréotide, les chercheurs ont réussi à obtenir une gamme de 17 nanotubes parfaitement réguliers et de diamètres maîtrisés. Une première qui ouvre de nombreuses perspectives notamment dans la sphère des nanotechnologies. Ces travaux sont publiés en ligne dans la revue PNAS.

La « nanomédecine » qui combine les nanotechnologies et la médecine est un domaine scientifique en émergence. Parmi les nano-médicaments à l’étude, nombreux sont des vecteurs d’une centaine de nanomètres avec un enrobage du principe actif qui permet de prolonger son temps de vie dans la circulation sanguine. L’objectif est simple : atteindre directement les cellules cancéreuses en minimisant ainsi les effets secondaires des molécules thérapeutiques. Des chercheurs du Laboratoire de chimie des polymères organiques (CNRS / Université de Bordeaux, ENSCBP) viennent de synthétiser un nanovecteur dans lequel ils introduisent les molécules anticancéreuses et des nanoparticules magnétiques. Il est alors possible de le guider avec un aimant. Lorsqu’il atteint la cible, il suffit alors d’appliquer un champ magnétique radio-fréquence qui chauffe localement les nanoparticules, induisant une fluidification de la membrane du nanovecteur accélérant ainsi la libération du principe actif. Ces résultats font l’objet d’une publication dans ACS nano.

Des cas d’intoxications alimentaires dues à des phycotoxines (ou toxines marines) ont révélé un problème grave de santé publique et la nécessité de mettre en place des outils d’alerte toujours plus sensibles et fiables. Sur la base d’une interaction spécifique connue entre toxines et canaux ioniques, des chercheurs du Laboratoire biopuces (iRTSV, CEA/Grenoble) et du Leti (DRT) ont développé une puce silicium qui décèle la présence de toxines via la modulation d’un courant électrique cellulaire.

2011 est l’ année internationale de la chimie, c’est aussi le centenaire de l’attribution du prix Nobel de chimie à Marie Curie. L'occasion de se souvenir de la première femme lauréate d’un prix Nobel de physique ayant contribué à la physique et à la médecine nucléaire grâce à la découverte du radium.

Le concept de la biopile, source d'énergie non polluante et biocompatible utilisant des ressources biochimiques, n'est pas neuf. L'idée de la placer dans l'organisme pour alimenter des implants, non plus. Malgré un premier modèle réalisé en 1964, le passage in vivo est resté un rêve jusqu'en 2010, où deux laboratoires de l'université Joseph Fourier et du CNRS, le DCM et TIMC-IMAG, ont réalisé la première biopile fonctionnelle chez l'animal.

Les réactions de polymérisation ou d’hydrogénation d’hydrocarbures, réactions fondamentales dans de nombreux processus industriels pour les plastiques, nécessitent souvent des catalyseurs qui sont soit coûteux, soit toxiques. Des chercheurs de l’Unité de Catalyse et de Chimie du Solide (CNRS / Université Lille 1) et du Laboratoire « Chimie, Catalyse, Polymères et Procédés » (CNRS / Université Lyon 1/CPE Lyon) viennent de mettre au point un nouveau catalyseur à base d’alumine, matériau très répandu et non polluant, et d’en expliquer son fonctionnement. Ces résultats viennent de paraître dans la revue Angewandte Chemie, International Edition comme « Very important paper ».

Des chercheurs du CEA, de l’Université Joseph Fourier et du CNRS viennent de mettre au point une nouvelle approche combinant cristallographie des protéines et chimie biomimétique pour observer toutes les étapes clés d’un processus essentiel à la vie, l’activation de l’oxygène.

L’équipe de Jean-Louis Viovy (Institut Curie/CNRS/UPMC) vient de mettre au point un « laboratoire sur puce » pour détecter et analyser les cellules tumorales dans des « micro-biopsies » de patients atteints de différents types de leucémies

Certains nanotubes de carbone présentent une résistance à la traction 117 fois plus importante que celle de l’acier et 30 fois plus que celle des fibres de Kevlar.

La plus importante des distinctions scientifiques françaises, la médaille d'or 2010 du CNRS, est décernée au chimiste Gérard Férey. Chaque année, cette récompense distingue l'ensemble des travaux d'une personnalité scientifique qui a contribué de manière exceptionnelle au dynamisme et au rayonnement de la recherche française.

Ethera, société développant des capteurs de polluants de l'air, issus d'une technologie mise au point au laboratoire Francis Perrin, unité mixte CEA-CNRS, est lauréate du concours dans la catégorie Création-développement.

Pour la première fois, une analyse chimique quantitative sans prélèvement a été effectuée sur sept tableaux du musée du Louvre (dont la Joconde) et révèle la composition et l'épaisseur de chaque couche de matière déposée par le peintre.

Le Pôle Régional d’Analyse de Surface, au sein de la Fédération Michel Eugène Chevreul, organise une journée scientifique portant sur les nouvelles approches dans l’analyse de surface des matériaux pour célébrer l’inauguration de son nouvel équipement, unique au monde, de spectromètres XPS / ToF SIMS/LEIS couplés ...

Une équipe de recherche, de l’Institut de chimie de l’Université de Strasbourg et du CNRS, vient de faire une découverte intéressante concernant le fonctionnement des catalyseurs industriels utilisés en pétrochimie.

Structure des macromolécules : voir plus grand et plus précisément grâce à un nouveau procédé de marquage

Des chercheurs grenoblois du CEA , du CNRS et de l’Université Joseph Fourier viennent de développer une nouvelle technique de marquage permettant de repousser les limites de la résonance magnétique nucléaire (RMN)

Créé en 2005 par le CNRS et le CEA, l'Observatoire des micro et nanotechnologies (OMNT) a pour mission d'identifier les premiers signes annonciateurs des futures ruptures technologiques dans ces domaine et de fournir aux chercheurs et aux industriels des outils de décision pour le pilotage de leurs projets.

Des chercheurs de l’université d’Angers ont réussi à expliquer par quel mécanisme moléculaire les polyphénols du vin rouge conduisent les cellules des parois artérielles à produire du monoxyde d'azote (NO), un vasodilatateur. Cette découverte ouvre de nouvelles pistes sur le potentiel thérapeutique des polyphénols contre les maladies cardiovasculaires.

Des chercheurs du LCBM (CEA -CNRS-Université J. Fourier, Grenoble), de l'Iramis (CEA, Saclay) ainsi qu'une équipe du Liten (CEA, Grenoble) ont combiné nanosciences et chimie bio-inspirée pour élaborer, pour la première fois, un matériau capable de catalyser sans platine aussi bien la production d'hydrogène que son utilisation dans les piles à combustible. Cette avancée est un nouveau pas vers le remplacement du platine, métal rare et précieux, dans ces procédés. Ce résultat, majeur dans la perspective d'une économie de l'hydrogène plus compétitive, fait l'objet d'une publication à paraître dans la revue Science..