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Posté par Redbran le Vendredi 22/06/2018 à 12:00
Une nouvelle gamme de détecteurs micrométriques
Grâce aux MEMS, ou systèmes microélectromécaniques, l'électronique moléculaire dispose de composants adaptés à l'échelle du micron. Des chercheurs du CNRS et de l'université de Bordeaux ont ainsi mis au point une série de détecteurs pour d'infimes variations de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle...), de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet)...) ou encore de composition chimique. Ces travaux, publiés dans Scientific Reports, combinent des couches de molécules déformables et un résonateur. Tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) phénomène capable de déformer ces molécules peut ainsi être détecté à l'échelle des MEMS.


Illustration: CNRS

Malgré son essor, l'ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une installation technique ou industrielle.) de l'infiniment petit ne dispose pas encore de toutes les versions micro et nanométriques des composants électroniques. Des chercheurs du Centre de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) Paul Pascal (CNRS/Université de Bordeaux), 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 Institute for Theoretical Physics est...) de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles...) de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière...) condensée de Bordeaux (CNRS/Université de Bordeaux/Bordeaux INP) et du Laboratoire de l'intégration du matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base sélectionnée...) au système (CNRS/Université de Bordeaux) ont conçu un détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la situation pour...) multifonctionnel à faible coût économique et écologique de production. Il se compose d'un résonateur électromécanique (L'électromécanique est l'association des technologies de l'électricité et de la mécanique.), recouvert d'une couche de molécules de la famille des SCO: les composés à transition de spin (Le spin est une propriété quantique intrinsèque associée à chaque particule, qui est caractéristique de la nature de la particule, au même titre que sa masse et sa charge électrique....). Leur spin magnétique, une propriété intrinsèque des particules, commute entre deux états selon des stimuli tels que la température, la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) ou la lumière. Si le résonateur reste toujours le même, des SCO différents sont choisis en fonction de ce que l'on souhaite détecter.

La modification de l'état magnétique des molécules de SCO par le stimulus déforme cette couche moléculaire, entraînant un changement que le résonateur convertit en un signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit...) électrique. L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut...) fonctionne comme un détecteur ultrasensible, notamment pour les composés volatils toxiques. Grâce à ces travaux, les MEMS peuvent à présent détecter tout phénomène modifiant le spin d'un SCO. Comme ces systèmes fonctionnalisés à l'échelle moléculaire peuvent adopter deux états différents, ils pourraient aussi offrir un moyen intéressant de stockage de l'information s'ils venaient à être miniaturisés davantage.

Référence publication:
Matias Urdampilleta, Cedric Ayela, Pierre-Henri Ducrot, Daniel Rosario-Amorin, Abhishake Mondal, Mathieu Rouzières, Pierre Dechambenoit, Corine Mathonière, Fabrice Mathieu, Isabelle Dufour et Rodolphe Clérac
Molecule-based microelectromechanical sensors
Scientific Reports ? Mai 2018
DOI: 10.1038/s41598-018-26076-2

Contacts chercheurs:
- Matias Urdampilleta, Institut Néel UPR2940
- Rodolphe Clérac, CRPP UMR5031, Université de Bordeaux (Cette page est consacrée au PRES Université de Bordeaux. Pour les pages sur les universités, voir Université Bordeaux I,...)

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Source: CNRS-INC
 
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