La technique de Langmuir-Blodgett : un outil pour l’ingénierie supramoléculaire en film mince

CEA-IRDI-DESICP-DPC-SCM, CEN-Saday, 91191 Gif sur Yvette Cedex, France.

Résumé

Le traitement moléculaire de I’information, communément appelé « électronique moléculaire » et la chimie fine des prochaines années reposent sur la mise œuvre d édifices moléculaires actifs. Les trois grands procédés d’ingénierie pour ces assemblages moléculaires sont comparés : synthèse de protéines artificielles par génie biologique, synthèse de super-molécules, méthode de Langmuir-Blodgett (L.B.) Après un rappel historique des premiers résultats de l’ingénierie supramoléculaire par la méthode de L.B., les différentes méthodes de fabrication et de manipulation d’assemblages moléculaires impliquant la technique de L B. sont passées en revue et examinées en détail à l’aide d’exemples : couches X ou Z et couches alternées pour l’optique non linéaire et la pyroélectricité, assemblages moléculaires auto-organisateurs pour des propriétés chimiques spécifiques, composés semi-amphiphiles pour fabriquer des assemblages de molécules non amphiphiles, et enfin manipulation chimique des films L.B., pour compléter un édifice moléculaire ou en changer ses propriétés chimiques ou électriques. Les exemples d’assemblages moléculaires choisis présentent des propriétés variées, mais toutes en relation directe avec l’électronique moléculaire ou la chimie sélective. La versatilité de ce type d’ingénierie moléculaire explique le développement mondial rapide de la technique de L.B.

Abstract

Information processing by molecules, commonly labelled “Molecular Electronics”, and highly selective chemistry are based on active molecular assemblies. The main three methods to engineer these molecular assemblies are compared : biological synthesis of artificial proteins, chemical synthesis of super-molecules, Langmuir-Blodgett (L.B.) method. The first historical results of the molecular engineering by the L.B. method are first recalled. Then different methods for the fabrication and the manipulation of molecular assemblies implying the L.B. method are reviewed with examples : Z or X and alternate layers for non linear optics and pyroelectricity, self-organizing molecular assemblies for specific chemical properties, semi-amphiphilic compounds to make assemblies of non amphiphilic molecules, and chemical manipulations of L.B. films to complement assemblies or change their electrical or chemical properties. The examples chosen exhibit various properties all related to molecular electronics or selective chemistry. The versatility of this type of molecular engineering accounts for the fast world wide development of the L.B. method.