Depuis soixante-dix ans, les solides poreux, grâce aux zéolithes, sont devenus des matériaux stratégiques à cause de leur utilisation dans l’industrie pétrolière, la catalyse et la chimie fine.
Il y a quinze ans, la découverte d’une nouvelle classe de solides poreux, combinant cette fois des parties organiques et inorganiques exclusivement liées par liaisons fortes, a ouvert de nouvelles opportunités, à la fois en recherche fondamentale et en recherche appliquée. L’utilisation de molécules organiques (principalement des polycarboxylates) dans le réseau a largement accru les possibilités de modulation de la forme et de la taille des pores, et donc l’éventualité d’y introduire de nouvelles espèces (hydrogène, gaz à effet de serre, catalyseurs, médicaments…). La maîtrise chimique de la partie inorganique a aussi généré l’apparition de propriétés physiques, habituellement rencontrées dans les phases denses (magnétisme, conduction, luminescence…).
Après un bref rappel de l’état de l’art du domaine, l’exposé se focalisera sur les avantages de cette nouvelle famille de solides par rapport à l’existant (en particulier les MILs ou Matériaux de l’Institut Lavoisier), à la fois en termes de recherche fondamentale (synthèse rationnelle et prédiction des structures à partir de la connaissance des mécanismes de formation) et d’applications industrielles.
Concernant ce dernier point, l’accent est mis sur les applications concernant :
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l’énergie (stockage de l’hydrogène, matériaux d’électrode) ;
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les économies d’énergie avec l’émergence de leurs propriétés catalytiques, de leurs performances en séparation, qui requièrent une connaissance précise des enthalpies d’adsorption ;
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le développement durable et la lutte anti-pollution, avec la capture de grandes quantités de CO2 et de méthane à température ambiante ;
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la santé, avec le potentiel de la voie hybride pour fournir des matériaux non toxiques et biodégradables, efficaces simultanément pour le stockage et le transport de quantités élevées de médicaments actifs contre la leucémie des enfants, le cancer du sein, le Sida, et pour leur libération ciblée pendant des temps relativement longs (3-15 jours).
