Le Laboratoire Analyse et Modelisation pour la Biologie et l'Environnement (LAMBE) est à l'honneur de l'Édition de l'Université Paris-Saclay.

La revue L'Édition de l'Université Paris-Saclay aborde trois fois par an l’actualité scientifique, pédagogique et innovante de l'Université.

Le numéro 11 du mois de septembre 2019 fait la part belle à la Chimie et au LAMBE, laboratoire de l'Université d'Évry.

Modéliser des systèmes moléculaires complexes

L’équipe Théorie et Modélisation du laboratoire LAMBE a été mise à l’honneur dans l’interview Modéliser des systèmes moléculaires complexes dans le cadre de la présentation générale de la recherche en chimie au sein de l’Université Paris-Saclay et de ses partenaires institutionnels associés.

Les recherches en chimie théorique et computationnelle menées aux laboratoires LAMBE et LCP (Université Paris-Sud) ont été présentées dans cette interview.

L’équipe du LAMBE modélise en particulier des interfaces complexes et inhomogènes entre des solides et de l’eau liquide par simulations très précises de dynamiques moléculaires ab initio dans la représentation électronique de la DFT (Density Functional Theory).

L'objectif est de mieux comprendre les propriétés de structures, dynamiques, et de réactivité chimique de ces interfaces. L’équipe est spécialiste de ces simulations pour les interfaces aqueuses, et plus spécifiquement de la modélisation des spectres vibrationnels à ces interfaces de type SFG (Sum Frequency Generation).

L’équipe a développé au cours des cinq dernières années, des méthodes théoriques pour calculer les spectres SFG aux interfaces et attribuer les bandes vibrationnelles aux couches d’eau et aux sites de surfaces. De tels calculs et interprétations sont des challenges, qui permettent l’interprétation fine et précise des expériences : sans ces calculs, il est impossible d’interpréter les signaux expérimentaux et de remonter à la structure de l’eau interfaciale.

L’équipe a par exemple démontré dans un article au journal américain PNAS comment les signatures SFG renseignent directement sur les effets d’hydrophobicité de surface à l’échelle microscopique, combinant expériences et simulations. Une telle connaissance des zones hydrophiles/hydrophobes à l’interface aqueuse ne peut être obtenue avec des expériences macroscopiques comme la mesure des angles de contact largement employée dans la littérature.

Forts de ces simulations d’interfaces solide/eau liquide et du couplage théorie-expériences SFG, l’équipe du LAMBE s’attaque maintenant à de nouveaux challenges avec ses partenaires expérimentateurs en Allemagne (RESOLV Cluster of Excellence, University of Bochum). Elle suit en particulier les réactions électrochimiques aux interfaces aqueuses, couplant simulations DFT-MD et expériences SFG résolues en temps, dans les conditions in operando.

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