Modélisation des propriétés optiques de cristaux biogéniques

Modeling the optical properties of biogenic cristals

• Auteur / Autrice : Senoume Senou
• Direction : Frédéric Labat, Carlo Adamo
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie Physique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institute of Chemistry for Life and Health Sciences
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Chimie Théorique et Modélisation (TCM)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Chimie ParisTech / École Nationale Supérieure de Chimie de Paris (ENSCP)

Mots clés

Mots clés libres

Chimie Théorique

Polymorphisme

Dft

Cristaux biogéniques

Theoretical Chemistry

Polymorphism

Dft

Biogenic cristals

Résumé

Les cristaux biogéniques sont des cristaux moléculaires formés biologiquement, jouant un rôle clé dans divers phénomènes optiques basés sur la réflexion et la diffusion de la lumière, tels que la coloration et la vision des animaux. Parmi les matériaux réfléchissants, les cristaux de guanine ont été identifiés dans une grande variété d'organismes avec différentes morphologies liées à des effets optiques spécifiques, allant du camouflage à de spectaculaires changements de couleur chez le caméléon par exemple. A ce jour cependant, la relation entre la structure et les propriétés de ces cristaux reste largement inexpliquée. Dans ce projet, nous visons à élucider cette relation afin de comprendre et de rationaliser la façon dont les organismes modifient les morphologies des cristaux biogéniques pour promouvoir des effets optiques spécifiques, en utilisant des outils de modélisation basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité.

Biogenic crystals are biologically formed molecular crystals, that play a key role in various optical phenomena based on the reflection and scattering of light, such as animal coloration and vision. Reflective materials such as guanine crystals have been identified in a large variety or organisms with different morphologies related to specific optical effects, ranging from camouflage to spectacular display in chameleons for instance. To date however, the structure/property relationship of such crystals remain largely unexplained. In this project, we aim to decipher the interplay between structure and property in biogenic crystals to understand and rationalize how organisms modify biogenic crystal morphologies to promote specific optical effects, using modelling techniques based on density functional theory.