EGOFET et rotaxanes géants : suivi d’une ouverture moléculaire
Résumé
Les transistors organiques à effet de champ à grille électrolytique (EGOFET) sont des dispositifs
électroniques et électrochimiques travaillant à basse tension (< 1 V), en raison de l’utilisation d’un semiconducteur
organique et d’un électrolyte (εr
solvant >> εr
solide) comme diélectrique de grille.1 Ainsi, il a été
montré que ces dispositifs sont des outils analytiques pouvant être utilisés comme (bio)capteurs
chimiques.2 En effet, les propriétés de courant des EGOFET à la saturation dépendent directement des
capacités interfaciales. C’est pour cela qu’une modification de la surface de la grille du transistor induit
un changement dans ces propriétés de courants.3
En parallèle, il a été montré que les rotaxanes géants synthétisés par le groupe de J. F. Nierengarten à
l’université de Strasbourg peuvent présenter une commutation conformationnelle et que ces édifices
supramoléculaires peuvent être auto-assemblés sur surface d’or à l’aide de deux fonctions di-thiols.4
Cette commutation est assimilée à une ouverture moléculaire, telle l’ouverture d’une fleur, par l’ajout
d’un ligand, le phényl-imidazole, dont l’interaction avec les groupements porphyrine de zinc sera en
compétition avec les interactions intramoléculaires triazole – porphyrine de zinc. La rupture des
interactions intramoléculaires peut être suivie par électrochimie ultrarapide avec un léger déplacement
du potentiel de réduction des porphyrines de zinc oxydées (Porph2+ → Porph+.).
L’objectif de ce travail est ainsi d’utiliser cet EGOFET dont la grille du transistor en or est
fonctionnalisée par ces rotaxanes contenant 10 groupements porphyrine de zinc, et de suivre le
mouvement moléculaire de ces édifices lors de l’injection du phényl-imidazole dans l’électrolyte. Pour
cela, une succession de courbes de transfert a été effectuée afin d’en extraire la tension de seuil Vth. Un
contrôle de l’ouverture de la fleur est également effectué par électrochimie rapide.