Des Plastiques Détecteurs de Virus!

Ils font partie de notre quotidien et nous entourent. Nous les touchons, parfois même sans y penser. Sans eux, notre vie serait complètement changée. Ils servent à construire, à protéger, à attacher, à soutenir, à afficher, à contenir. Ils peuvent même aider à détecter la présence de virus ! Science-fiction ? Non ! Nous parlons des polymères, ou matériaux plastiques.

Depuis près d'un siècle, les polymères servent à remplacer des matériaux naturels comme le bois, le verre et les métaux. Les nombreuses unités de répétition de leur structure chimique rappellent les anneaux d'une chaîne. La faible densité des polymères et leur modeste coût de production en font des matériaux de choix dans une multitude de domaines. Habituellement incolores, ils servent souvent d'isolants électriques. Mais saviez-vous qu'on en utilise aussi certains comme conducteurs électriques et qu'un changement de leur coloration permet de détecter la présence d'un produit ?

Jusqu'à il y une quinzaine d'années, les polymères n'étaient ni conducteurs, ni colorés. Mais les polymères conjugués sont venus modifier le paysage. Ce type de structure chimique fait alterner un grand nombre de liaisons simples et doubles. Les polymères qui en résultent présentent des propriétés électriques comparables à celles des métaux. Leurs propriétés optiques se comparent aux meilleurs colorants. Le tout sans perdre quoi que ce soit des propriétés propres aux matériaux plastiques.

Ces propriétés électriques et optiques inhabituelles s'expliquent par la facilité avec laquelle les électrons se déplacent le long des unités de répétition. Une facilité d'autant plus grande que ces unités se retrouvent toutes dans le même plan. Un peu comme les rails d'un chemin de fer. Et si ces unités ne sont plus alignées dans le même plan, la mobilité des électrons diminue : le train doit ralentir pour ne pas dérailler...

Mario Leclerc, professeur à l'Université Laval, utilise ces changements de mobilité pour transformer les polymères en détecteurs. Par exemple, en chauffant certains polymères conjugués, les unités de répétition se mettent à tourner les unes par rapport aux autres. Le polymère, plan à basse température, se met à « gondoler ». Ainsi, certains polymères conjugués passent du rouge, à la température de la pièce, au jaune lorsque la température dépasse les 100 ^oC. Voilà donc un thermomètre « colorimétrique ». D'autres polymères, en changeant de couleur, permettent de mesurer l'intensité relative d'un rayonnement UV, un peu comme le papier tournesol révèle le pH d'une solution.

On peut imaginer toutes sortes de détecteurs à partir de ces polymères synthétiques ! Des chimistes en ont même fabriqué qui réagissent aux protéines ou aux virus. En changeant de couleur, certains révèlent, par exemple, la présence du virus de la grippe. De plus, la rotation des unités de répétition les unes par rapport aux autres – qui entraîne les changements de couleur – provoque aussi une diminution de la conductivité électrique du matériau. La présence du virus de la grippe peut donc être délectée à partir de mesures électriques Il n'est peut_être pas loin le jour où des puces électroniques à base de ces polymères conducteurs permettront de déterminer des séquences génétiques. Science-fiction ? Non ! Réalité !