Thèse soutenue

Etude et comparaison de moteurs moléculaires artificiels par simulation numérique

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Auteur / Autrice : Gabriel Rajonson
Direction : Victor Teboul
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 17/10/2019
Etablissement(s) : Angers
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : 2 - 4 - Moltech Anjou (Institut des Sciences et Technologies Moléculaires d'Angers)
Laboratoire : Laboratoire de Photonique d'Angers / LPHIA
Jury : Président / Présidente : Catherine Passirani
Examinateurs / Examinatrices : Jacques Prost, Armand Soldera, Stéphane Chaussedent
Rapporteurs / Rapporteuses : Aurélien Perera, Pascal Viot

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Le domaine nanométrique présente et soulève beaucoup de questions. Une d’entre elles concerne les moteurs moléculaires. Est-il possible de concevoir un système pouvant se déplacer au sein d’un milieu ? Si oui comment caractériser son déplacement ? Le déplacement a-t-il une influence sur le milieu ? Le milieu influence-t-il le déplacement du moteur ? Nous nous sommes intéressés ici à l’étude de plusieurs paramètres tels que la taille relative du moteur par rapport à la taille des molécules constituant l’environnement, la masse relative du moteur par rapport à la masse des molécules constituant l’environnement, la vitesse des battements du moteur, l’influence de la température,l’orientation du moteur, les configurations temporelles possibles.Nous avons montré que le ratio de masse relative au moteur et des molécules du milieu, tout comme le ratio des tailles, influencent le déplacement du moteur. Tout moteur avec une seule charnière est soumis au scallop theorem énoncé par E.M. Purcell.Nous avons trouvé un moyen de briser ce théorème en jouant sur la vitesse des battements du moteur.Nous avons ensuite modifié notre moteur pour qu’il possède deux charnières. Nous avons de nouveau étudié l’effet des différentes configurations temporelles possible sur le déplacement du moteur.Pour finir nous avons voulu donner une direction privilégié à notre moteur en le soumettant à un champ électrique.