Chimie physique et théorique
Le développement des médicaments et des matériaux du futur ainsi que les applications les plus novatrices en sciences moléculaires se produisent à la frontière des connaissances et reposent sur notre capacité à explorer, décrire et prédire les propriétés, souvent exotiques, de la matière parfois soumises à des conditions extrêmes. La recherche en chimie physique & théorique en cours au département de chimie sonde les dynamiques quantiques électroniques et nucléaires des molécules soumises à des champs électromagnétiques intenses et ultra-brefs ou sous confinement extrême, les surfaces ultra-froides, les propriétés émergentes dans les liquides, solutions, solides moléculaires, macromolécules, polymères, cristaux liquides, etc. Le développement d’algorithmes avancés permet de prédire les propriétés des molécules ou des matériaux et d’explorer leurs propriétés Les talents des étudiants-chercheurs se spécialisant dans ce domaine sont en forte demande dans le milieu de la recherche académique, gouvernementale ou industrielle.
À l’aide d’outils sophistiqués de sciences des surfaces, des jets moléculaires, de la spectroscopie et de la microscopie optique et électronique, l’équipe du Professeur Ayotte tente de développer une description à l’échelle moléculaire des mécanismes contrôlant les réactions chimiques d’intérêt en chimie atmosphérique et du milieu interstellaire se déroulant à la surface de la glace.
Using sophisticated surface science, molecular jets as well as optical and electronic spectropic tools, the Ayotte team strives to develop a molecular-level description of the mechanisms that govern heterogeneous chemical reactions relevant to atmospheric and interstellar chemistry and that take place at the surface of ice.
Le dessin d’une molécule ne permet pas de connaître immédiatement la propriété d’ensemble, soit le matériau lui-même. Ce passage du moléculaire au macroscopique est loin d’être direct. Il requiert une concertation soutenue entre une simulation dite multi-échelles et des techniques expérimentales pour valider chaque étape de cette transition. L’équipe du Prof. Soldera s’attaque à cette problématique dans le cas des polymères, cristaux liquides, et verres organiques, en étudiant en particulier les transitions de phases.
A property of a material cannot be deduced from the simple drawing of a molecule. The actual transition from a molecule to the macroscopic scale is far from being straightforward. It requires a sustained dialogue between the so-called multi-scale simulation and experimental techniques to validate each step of this transition. The Prof. Soldera’s lab tackles this problem in the domain of soft matter that are polymers, liquid crystals, and organic glasses. We are particularly interested on phase transitions: glass, spinodal, mesophase, melting transitions.