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Posté par Adrien le Jeudi 31/10/2013 à 00:00
Nanotechnologie: un fil électrique d'épaisseur atomique
Des téléphones portables de plus en plus petits avec de plus en plus de fonctionnalités, des ordinateurs ultra-fins... La tendance de cette dernière décennie est à la miniaturisation. Mais jusqu'où pouvons-nous aller ? Pouvons-nous, comme dans les films de science-fiction (La science-fiction, prononcée /sjɑ̃s.fik.sjɔ̃/ (abrégé en SF), est un genre narratif (principalement littéraire et cinématographique) structuré par des hypothèses sur ce que...), munir une micro-puce électronique, assez petite pour être implantée sous la peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.), de toute la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) de calcul d'un ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits électroniques permettant de...) ? Pour le moment, la réponse est non. Et pour cause: se contenter de réduire la taille de certains composants électroniques, tels que les fils électriques, devient insuffisant quand on souhaite passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) a l'échelle nanométrique. Le développement de nouvelles technologies est nécessaire. Une équipe de chercheurs de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter...) Weizmann (Israël), dirigée par le docteur Oren Tal, vient d'ouvrir la voie à ces technologies du futur en créant un fil électrique (Un fil électrique, ou câble électrique est un organe fait d'un matériaux conducteur servant au transport de l'électricité. Il peut être mono-brin ou multi-brin, entouré ou non d'une...) épais comme un atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est...).


Elongation d'une chaîne d'atomes de platine (Le platine est un élément chimique de symbole Pt et de numéro atomique 78.) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre...) d'une molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière...) de benzène (Le benzène est un hydrocarbure aromatique monocyclique, de formule C6H6, également noté Ph-H, φ-H ou encore Ar-H. Ce composé...)
Crédits: Yelin et al (2013)

Des interrupteurs moléculaires

Le docteur Oren Tal n'est pas le premier à s'atteler à la création de composants électroniques à l'échelle nanométrique. Des travaux antérieurs ont notamment démontré la possibilité d'utiliser des molécules organiques pour contrôler le courant électrique (Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge électrique, généralement des électrons, au sein d'un matériau conducteur. Ces déplacements sont imposés par...). Certaines molécules peuvent ainsi servir d'interrupteurs, de valves, etc. Si ces molécules fournissent une modulation intéressante du courant à l'échelle nanométrique, leur intégration dans un circuit électrique (Un circuit électrique est un ensemble simple ou complexe de conducteurs et de composants électriques ou électroniques parcouru par un courant...) est hélas compliquée. La seule méthode disponible jusqu'à présent: placer la molécule entre deux grosses électrodes. Une méthode non compatible avec la construction de circuits électriques à l'échelle nanométrique ! D'où la nécessité de réaliser des fils électriques d'épaisseur atomique, pouvant être connectés aisément à ces molécules organiques.

Construction d'un fil électrique à l'échelle nanométrique: mode d'emploi

Mais comment construire un tel fil électrique ? Le protocole est en apparence simple, mais d'une réalisation non triviale. Il s'agit de capturer la molécule organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.) entre deux électrodes de platine, puis de déplacer délicatement ces électrodes pour tirer, un par un, les atomes de platine. Le résultat: une belle chaîne d'atomes de platine, constituant le Graal tant recherché: un fil électrique atomique !

De multiples possibilités d'application pour ce beau fil électrique

Les chercheurs israéliens ont montré que ce procédé pouvait s'appliquer à différentes molécules organiques telles que le benzène, le naphtalène ou encore l'anthracène. Dans toutes ces configurations, la conductance électrique (Soumis à une différence de potentiel, les corps laissent passer une certaine quantité de courant. La conductance est une représentation de cette capacité à laisser passer le courant. Elle est donc...) du système molécule organique / chaîne d'atomes de platine restait inchangée après l'ajout de nouveaux atomes de platine. Cela indique que ces fils électriques microscopique peuvent être utilisés pour conduire le courant sur de longues distances.

Un autre point (Graphie) intéressant à signaler est que l'utilisation de différentes molécules organiques permet une modulation du courant électrique non possible à l'échelle macroscopique. Il ne s'agit donc pas seulement de circuits électriques miniaturisés, mais de composants offrant de nouvelles possibilités de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) du courant. Il reste à explorer ces nouveaux horizons (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre position ou situation. Ce concept simple se décline en physique, philosophie, littérature, et bien d'autres...) !

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Source: BE Israël numéro 94 (29/10/2013) - Ambassade de France en Israël / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /74201.htm
 
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