Une "nano radio" bientôt réalité grâce aux nanotubes de carbone

La combinaison des propriétés électriques et mécaniques exceptionnelles des nanotubes laisse espérer qu'ils pourront dans quelques années remplacer le silicium dans bon nombre des composants développés actuellement (transistors, diodes, etc.).


Des scientifiques de l'Université de Berkeley (Californie) menés par Alex Zettl viennent de fabriquer le plus petit récepteur radio au monde à l'aide d'un seul nanotube: ce dernier placé entre deux électrodes combine les rôles des principaux composants électriques contenus dans un récepteur radio classique: l'antenne, le tuner, l'amplificateur et le démodulateur.

Le nanotube est disposé directement par croissance perpendiculairement à une surface de tungstène qui agit comme l'électrode négative du composant ; une deuxième électrode en cuivre est placée à faible distance de l'autre extrémité du nanotube et joue le rôle d'anode, l'ensemble étant placé sous vide. Sous polarisation, on observe le passage d'un courant d'émission de champ stationnaire entre la pointe du nanotube et l'anode.

Le nanotube n'agit pas comme une antenne classique car au lieu de détecter les ondes électromagnétiques électriquement, il les détecte mécaniquement: lorsque la fréquence radio émise coïncide avec la fréquence de résonance du nanotube, les vibrations mécaniques induites dans le nanotube font varier le courant d'émission de champ de sorte que les vibrations mécaniques sont transformées en signal électrique. La fonction tuner est assurée par la valeur de la tension entre les deux électrodes, qui permet de varier la fréquence de résonance du nanotube, et l'amplification est obtenue en augmentant le courant de la source extérieure qui alimente le système. Enfin l'émission de champ dans le nanotube étant asymétrique, la fluctuation du courant se fait dans un seul sens et le nanotube agit ainsi comme un démodulateur.

Les auteurs suggèrent qu'une telle nanoradio pourrait être utilisée comme moyen de communication entre une station de contrôle et un composant micro ou nanométrique tel un capteur biochimique qui mesure le niveau de sucre dans le sang ou détecte la présence de cellules cancéreuses dans le corps humain.