Les films noirs : des architectures moléculaires contrôlées depuis les composants jusqu’à l’hydratation

Les films noirs sont les états d’équilibre d’un film de surfactant, obtenus après le drainage de l’eau. La réflectivité X donne accès avec une grande précision aux épaisseurs, rugosités et densités des différentes strates d’un film ultra mince. Le film de Newton est constitué de deux parois de surfactant, accolées l’une contre l’autre, sans eau liquide au centre. Cependant à la différence des membranes, ce sont les têtes polaires de la bicouche qui sont en contact et non les chaînes aliphatiques. La généralité de ces résultats a permis de montrer que le film de Newton constitue un système modèle parfaitement organisé pour l’étude des interactions dans des systèmes physico-chimiques très variés allant du simple surfactant aux polymères ou encore aux protéines. Contrôle d’un film noir à plusieurs composants Nous avons montré que l’on peut insérer dans un film noir et en son centre des molécules biologiques (protéines) ou molécules amphiphiles de nature différentes (complexes de cyclodextrines) par deux mécanismes différents: 1) Par diffusion d’un composant ici une protéine dans un film noirs de tensioactif. Le « moteur » de ce processus résulte d’un gradient de potentiel chimique de la protéine, se produisant entre le film et la solution après la formation du film. 2) En formant spontanément des films partir d’une solution comportant différents composants Contrôle de l’hydratation d’un film noir Sur des films noirs de phospholipides irradiés par une source très faible de proche infrarouge, nous avons constaté un déplacement des franges d’interférences indiquant un amincissement du film de (6 Å). Après suppression de l’irradiation le film reprenait son épaisseur initiale. Nous avons interprété ce phénomène comme la libération des molécules d’eau hydratant les têtes polaires. Pour tester cette idée on a choisi un lipide voisin du DMPC, le DMPE dont la tête polaire un peu différente donne lieu à un film noir commun, c’est à dire avec de l’eau liquide au centre du film. Là le résultat est très spectaculaire puisque la strate d’eau expulsée du film sous irradiation, est de 30 Å. Nous avons montré qu’une infime quantité d’infrarouges suffisent à exciter les molécules d’eau du film, faisant monter sa température de 30 de degrés, permettant leur sortie des parois hydrophobes.