Un coup d`œil au cœur de la molécule

Contact:MajedChergui
majed.chergu[email protected]h
410765695566
EcolePolytechniqueFédéraledeLausanne
Uncoupd'œilaucœurdelamolécule
Pourlapremièrefois,l'évolutionen"tempsréel"delastructuremoléculairelorsd'une
réactionchimiqueaétéobservéeparuneéquipedel'EPFLencollaborationaveclePaul
ScherrerInstitut(PSI).Voyagedansletoutpetit,àlasourcedesréactionschimiqueset
biologiques...
Unetechniquepermettantd'observerlemouvementmoléculaireàuneéchelledetemps
encorejamaisatteinteaétédéveloppéeparl'EPFLetlePaulScherrerInstitut(PSI).Cette
prouesse,réaliséeparuneéquipederecherchedirigéeparleProfesseurMajedChergui,
directeurduLaboratoiredespectroscopieultrarapide(EPFL)encollaborationavecleFEMTO
group(PSI),estpubliéedansladernièreéditiondelarevueScience.
Cetteavancéetechnologiqueouvred'intéressantesperspectivesdansl'étudedessystèmes
chimiquesetbiologiques.Ellepermetnotammentunemeilleurecompréhensionde
l'évolutiondelastructuremoléculairelorsderéactionschimiques.Leschercheursl'ont
appliquéeàl'étudedecomplexesmoléculairescontenantdesatomesmétalliques,très
étudiésenchimie.Cecipourraitdoncdébouchersurdesavancéesdansledomainedu
stockaged'informationssousformemagnétique,ouenénergiesolaire.Elleouvreaussides
perspectivesenbiologie,cesmoléculesétantlesanaloguesdescentresactifsdes
hémoproteines(hémoglobine,myoglobine).
Structureetévolution
Atitredecomparaison,lesmouvements,insaisissablesàl'œilnu,d'unchatseretournant
danssachuteetretombantsursespattesnepeuventêtreobservésqu'àl'aided'une
caméraprenantdesclichésséparésdequelquesdizainesdemillisecondes.Enfairede
mêmeaveclesmolécules,100'000millionsdefoispluspetitesquelefélidé,supposeune
camérapouvantfairedesclichésséparésdequelquesdizainesdefemtosecondes(1
femtoseconde=1015secetestàuneseconde,cequ'unesecondeestà32millions
d'années!)
Sicertainslaserspermettentunetellerésolutiontemporelle,lesméthodesoptiquesne
donnentpasd'informationssurlastructuremoléculaire.Pourrésoudrecettedifficulté,
l'équipeduprofesseurCherguiacombinédeslasersdélivrantdesimpulsionsfemtoseconde
delumièreultraviolettevisibleavecunesourced'impulsionsfemtosecondederayonsX,
dansunetechniqueappeléespectroscopied'absorptionXultrarapide.«Aveccetypede
rayonnementpulséetdetrèscourteslongueursd'onde,ilestpossibled'observerles
changementsdelastructuremoléculaire,etainsid'obtenirdesinformationsprécisessurla
rupture,laformationoulatransformationdesliaisonschimiquesentrelesatomes.Ettout
celaentempsréel!»,expliqueMajedChergui.
EffortconjointaveclePSI
Pourobtenirunetelleprécision,leschercheursavaientbesoind'unesourcederayonsX
femtosecondeàlafoisstableetaccordableenlongueurd'onde.Ilsl'onttrouvéeauPSI,

grâceàunecollaborationavecl'équipedeRafaelAbela.Enutilisantlesimpulsions
femtosecondeextraitesdel'accélérateurSwissLightSource,parunetechniquequelePSIa
développée,lesdeuxéquipessontparvenues,pourlapremièrefois,àsuivrel'évolution
d'unemoléculesubissantunchangementdestructureen150fs!
Cetteméthodeconstitueunexcellentoutild'analysedesréactionsdanslesmilieuxliquides
etdésordonnésquicaractérisentlessystèmesbiologiquesetlaplupartdessystèmes
chimiques.PourMajedChergui,laprochaineétapeseradel'appliqueràd'autressystèmes.
###
Pourplusd'informations:ProfesseurMajedChergui,[e-mail],tél.02169304
57,mobile:0765695566
Motsdevocabulaire :
EPFL ‐ ÉcolePolytechniqueFédéraledeLausanne
PSI ‐ Paul‐ScherrerInstitut
prouesse ‐ achievement
déboucher – touncork(tostart…)
insaisissables – « unseeable »(notseenwiththenakedeye)
félidé ‐ feline
longueursd'onde ‐ wavelengths
parvenues – succeededto
150fs ‐ 150femtosecondes
Questionsàrépondre :
1.Identifieuneperspectivechimiqueouverteparcetteavancéetechnologique.
2.identifieuneperspectivebiologiqueouverteparcetteavancéetechnologique.
3.Qu'est‐cequ'unfemtoseconde?
4.Décrislatechniquedespectroscopied'absorptionXultrarapide.
5.Qu'est‐cequeM.Cherguinousditestpossibleaveclaspectroscopie
d'absorptionX
ultrarapide?
6.Qu'est‐cequelacontributionduPSI?