Conception de molécules électro-chromiques pour des encres électroniques en couleur : une approche computationnelle

Coordination : Marco Garavelli
Thésard : Baptiste Demoulin

La famille des opsines regroupe des protéines qui contiennent une molécule de rétinal liée de façon covalente à une lysine, formant une base de Schiff. L'environnement du chromophore influe considérablement sur la photochimie du système, en modulant son énergie d'absorption et sa vitesse d'isomérisation. Nous essayons, par l'application de champs électriques, de reproduire artificiellement cet effet.

Pour cela, nous étudions en chimie quantique le comportement du rétinal dans différents environnement, naturels (rhodospines, bactériorhodopsine) ou créés par bio-ingénierie, pour mieux comprendre les interactions menant à ces modulations des propriétés photochimiques et photophysiques. Nous utilisons des méthodes multi-échelles, afin de décrire au mieux le rétinal dans les différents environnements dans le formalisme QM/MM, associant des calculs multi-références incluant des corrections perturbatives à des champs de force classiques. Les résultats obtenus serviront de guides pour l'élaboration d'encres électroniques en laboratoire.

Image : Protéine modifiée (hCRBPII), modélisée en QM/MM (rétinal en rouge).

Possibilité ultérieure de faire une représentation 3D des molécules.