Nanotechnologie: la plus petite corde à piano du monde

Les chercheurs de l'université de technologie de Delft et de la Fondation FOM (Pays-Bas) ont élaboré et "accordé" ce que l'on pourrait appeler la plus petite corde à piano du monde. Ils ont publié leurs résultats dans un article de la revue Nano Letters.


Les cordes sont constituées de nanotubes de carbone qui mesurent approximativement un micron de longueur sur 2 nanomètres de diamètre. Les tubes sont fixés à des électrodes et placés initialement au-dessus d'une couche d'oxyde de silicium. Cette couche d'oxyde est ensuite partiellement gravée à l'acide, ce qui permet de détacher les tubes et de les suspendre.

Une couche de silicium étant maintenue sous l'oxyde de silicium, un courant alternatif variable intense appliqué à celle-ci permet de faire vibrer les nanotubes en suspension. Les tubes sont alternativement attirés et repoussés et la plus grande déviation mesurée a été de 8 nanomètres. La distance des nanotubes à la couche de silicium influence la capacité électrique de cette dernière. Le mouvement des "nanocordes" dérive de ces changements de capacité.

Quand la fréquence du courant appliqué approche le niveau de la fréquence de résonance du tube suspendu, celui-ci vibre plus intensément. L'ordre de grandeur de ces fréquences s'élève à quelques dizaines de mégahertz. En faisant varier la force et la fréquence du courant appliqué, le groupe de recherche conduit par le professeur Herre van der Zant a réussi à faire passer la "corde" d'un état en suspension libre, à un état dans lequel elle est tendu et vibre. Selon Van der Zant cela revient à pincer une corde de piano ou de guitare: on peut, de cette façon, accorder celle-ci.

Les chercheurs de Delft ont développé un modèle qui peut d'une manière satisfaisante prévoir les vibrations des nanotubes. Les nanotubes vibrants sont non seulement intéressants d'un point de vue purement scientifique mais de plus, dans le futur, ils pourraient également être utilisés pour d'autres applications particulières. Van der Zant pense à un capteur de masse hypersensible. "Les nanotubes sont extrêmement légers. Si on y suspend quelque chose également extrêmement léger, comme un virus, alors le changement de masse se traduit par une variation de la vibration. La masse supplémentaire peut en être déduite et par suite la nature du virus".