Topic description
La capacité à produire en toute sécurité et à faible coût des matériaux de haute technologie dotés de propriétés multifonctionnelles est un facteur déterminant du rythme de l'innovation dans pratiquement tous les domaines de l'ingénierie des matériaux. À cette fin, les matériaux moléculaires qui présentent des fonctionnalités commutables par le biais de transitions de phase constituent une classe prometteuse de matériaux intelligents. Ils sont capables de réagir à un stimulus avec une réponse détectable et d'exister dans deux états (ou plus) physiquement différents qui peuvent être sélectionnés à volonté en fonction de l'application concernée. Par conséquent, les matériaux intelligents multifonctionnels, capables de traiter des fonctions multiples, ont un potentiel énorme pour transformer les performances des nouveaux systèmes durables en réduisant la taille, le poids, le coût et la consommation d'énergie des matériaux piézoélectriques, à mémoire de forme, magnétocaloriques, chromoactifs ou photoactifs, entre autres, tout en améliorant l'efficacité, la sécurité et la polyvalence. Parmi les nombreuses classes de matériaux intelligents, les composés à transition de spin (TS) sont intrinsèquement multifonctionnels car ils présentent un changement entre deux configurations électroniques sous l'effet de stimuli externes, avec un possible effet de mémoire. Ce changement les rend intéressants pour une intégratio dans des dispositifs électroniques, optoélectroniques ou mécaniques, ainsi que dans des mémoires moléculaires ou des capteurs.
La plupart des composés à transition de spin existants sont jusqu'à présent basés sur des unités de construction cationiques ou neutres. Ce projet vise à synthétiser des complexes de commutation de spin anioniques qui seront ensuite utilisés pour la conception de matériaux multifonctionnels. Pour ce faire, nous allons associer les complexes à TS à des groupes anioniques (carboxylates, sulfonates...) afin d'obtenir des complexes anioniques. Ce changement de charge électronique du complexe par rapport à la plupart des composés connus pourrait conduire à un nouveau type d'empilements cristallins et, par conséquent, à des comportements de commutation inattendus. De plus, les complexes anioniques synthétisés dans le projet seront utilisés comme unités de construction qui pourraient s'auto-assembler pour donner naissance à des structures ouvertes, ou seront insérés dans des solides poreux tels que les Metal-Organic Frameworks grâce à leur capacité à lier des cations métalliques.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
The ability to produce safely and at low costs high-tech materials with multifunctional properties is a defining factor in the pace of virtually all areas of materials engineering innovation. For this purpose, molecular materials that show switchable functionality through phase transitions are a promising class of smart material. They are capable of reacting to a stimulus with a detectable response, and existing in two (or more) physically different states that can be selected at will depending upon the application at hand. Therefore, multifunctional smart materials, able to process multiple functions, have tremendous potential to transform new sustainable systems performances by reducing size, weight, cost and power consumption of piezoelectric, shape memory, magnetocaloric, chromoactive or photoactive materials, among others, while improving efficiency, safety, and versatility. Among the numerous classes of smart materials, spin crossover (SCO) compounds are intrinsically multifunctional as they present a change between two electronic configurations under external stimuli, with a possible memory effect. This change makes them of interest as actuators, in electronic, opto-electronic or mechanical devices, as well as in molecular memories or sensors.
Most of the existing spin crossover compounds are so far based on cationic or neutral switching building units. This project aims at synthesizing anionic spin crossover complexes that will further be used for the design of multifunctional materials. For such purpose, we will engineer the SCO complexes linkers with anionic groups (carboxylates, sulfonates…) in order to obtain anionic complexes. This change of complex electronic charge compared to most of the known compounds may lead to new kind crystal packing and therefore, to unexpected switching behaviors. Moreover, the anionic complexes synthesized in the project will be used as building units that could self-assembled to give rise to open structures, or will be inserted in porous solids such as Metal-Organic Frameworks thanks to their ability to bind metal cations.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Début de la thèse : 01/10/
Funding category
Funding further details
Contrats ED : Programme blanc GS-Chimie
En cliquant sur "JE DÉPOSE MON CV", vous acceptez nos CGU et déclarez avoir pris connaissance de la politique de protection des données du site jobijoba.com.