Dr. Barry Blight et son équipe de chercheurs en chimie de l'UNB jouent avec les molécules comme d'autres jouent avec des Lego. Les structures remarquables qu'ils créent pourraient révolutionner la façon dont nous réduisons la quantité de dioxyde de carbone dans l'air, construisons des écrans électroniques et délivrons des médicaments.
Des molécules aux multiples applications possibles
Comment un seul laboratoire peut-il s'engager dans des recherches aux implications aussi diverses ? Le groupe de chimie Blight se concentre sur une classe de molécules appelées structures métallo-organiques (MOF), qui peuvent être façonnées pour répondre à de nombreux objectifs différents.
Le Dr Blight compare les molécules MOF à des cages microscopiques. Les MOF sont des substances poreuses et les chimistes peuvent ajuster la taille de leurs pores par un processus appelé « tuning ».
Comme l'explique le Dr Blight, « nous pouvons en fait les concevoir de manière à ce qu'ils aient une surface interne très importante. Un gramme de ces matériaux peut avoir jusqu'à 3 000 m2 de surface interne ».
Si l'on dépliait un gramme de MOF produit dans le laboratoire du Dr Blight et qu'on le posait à plat, il couvrirait trois quarts d'hectare. Cette surface cachée pourrait fournir une capacité de stockage super compacte pour diverses substances, y compris des gaz nocifs, des substances luminescentes et des médicaments.
Les merveilles du stockage moléculaire
Les MOF offrent un moyen prometteur d'accélérer la technologie d'élimination du carbone de l'atmosphère. Les technologies existantes nécessitent beaucoup d'espace pour stocker les émissions de dioxyde de carbone (CO2) capturées. En général, le CO2 est acheminé vers un vaste réservoir souterrain ou une formation rocheuse. Toutefois, grâce à des MOF spécialement adaptés, le piégeage du carbone pourrait devenir très efficace.
L'équipe du Dr Blight a également découvert des possibilités d'utilisation des MOF dans les domaines de la santé publique et de la médecine.
La surveillance de la qualité de l'eau potable est l'une des utilisations potentielles des MOF. Certains MOF ont des propriétés luminescentes : lorsqu'ils absorbent de l'énergie, ils émettent de la lumière. Les matériaux luminescents étant très sensibles, une infime quantité de MOF adaptés pourrait être ajoutée à l'approvisionnement en eau et utilisée pour signaler les menaces sanitaires.
Les MOF pourraient également servir d'hôtes pour les médicaments qui doivent être libérés dans l'organisme sur une longue période. Imaginez un MOF formant l'enveloppe d'une capsule qui délivre un médicament non seulement pendant 4 heures, mais aussi pendant 12 heures ou plus.
En outre, l'équipe du Dr Blight a découvert que les MOF peuvent influencer la manière dont les médicaments traversent les membranes cellulaires. Cette propriété pourrait ouvrir des perspectives pour améliorer la façon dont nous traitons des maladies telles que le cancer et la mucoviscidose.
La diversité de l'équipe est à l'origine de découvertes variées
Le Dr Blight a commencé à s'intéresser à l'ingénierie des molécules lorsqu'il était étudiant de premier cycle, mais la majeure partie de son travail consiste aujourd'hui à gérer des projets et des équipes plutôt qu'à effectuer des travaux pratiques en laboratoire. Il supervise une équipe de sept chercheurs et il est fier de la diversité de cette équipe. Il considère que la diversité de son équipe est un facteur important pour les découvertes que le laboratoire fait dans différents domaines.
« Chaque fois que nous développons de nouveaux systèmes ou de nouvelles expériences, nous sommes souvent attirés par une forme d'inspiration ou de créativité qui nous aide à progresser », explique le Dr Blight. « Et il n'y a pas de meilleur moyen de s'assurer que la créativité se développe que d'avoir un groupe diversifié de personnes qui font de la science. »
