Le terme « méso » est issu du grec mesos qui signifie médian, au milieu, intermédiaire. L’échelle mésoscopique est intermédiaire entre l’échelle atomique et moléculaire (1-20 Å) et l’échelle micronique, là où débute le monde macroscopique sensible au toucher. Pour fixer les idées, l’échelle mésoscopique se situe entre 2 nanomètres (la taille d’un homme grand divisée par un milliard) et 1 micron (la taille d’une petite bactérie, soit un mètre divisé par un million). La chimie mésoscopique recouvre à la fois la synthèse et l’étude des modes de construction d’objets chimiques ayant des tailles dans cette échelle intermédiaire (2 nm-1 μm), l’assemblage bidimensionnel ou tridimensionnel d’objets bien définis situés dans cette gamme de taille et l’étude des propriétés physiques des matériaux résultants. Ce thème novateur suscite un très fort intérêt à la fois dans les sciences chimiques et physiques. Au niveau fondamental, des études récentes concernant les processus de formation des solides remettent en question les modèles simples de nucléation- croissance actuellement enseignés. Ces recherches démontrent qu’un bon nombre de matériaux en apparence monocristallins peuvent être issus d’un phénomène de cristallisation non classique basé sur une agrégation ordonnée donnant naissance à des mésocristaux dont l’habit ressemble à celui d’un monocristal : ce mécanisme est la mésocristallisation. En fait, les deux modes de croissance par nucléation- croissance ou par mésocristallisation peuvent être concomitants ou séquentiels, même si une étape de « nucléation » permettant la formation des nanobriques nécessaires à la construction du mésocristal est toujours présente dans les premiers instants.
Le monde vivant fabrique et se sert efficacement des mésomatériaux depuis la nuit des temps. La nature est un modèle dans ce domaine puisqu’elle construit de nombreux édifices minéraux ou hybrides (coccolithes, diatomées, biominéraux magnétiques) par légochimie en associant à des objets préfabriqués des nano- ou méso-briques, pour réaliser des méso-ensembles cristallins ou amorphes ordonnés ou souvent à structures hiérarchiques. En particulier, au cours de cette première leçon, nous avons développé l’exemple des biominéraux magnétiques servant de « GPS » à certains micro-organismes (bactéries magnétotactiques) et animaux (pigeon, langouste, lézard, tortue...) qui se servent de l’inclinaison et/ou de l’intensité du champ géomagnétique terrestre pour s’orienter.
