Nanotechnologie: la plus petite corde à piano du monde

Publié par Michel le 27/11/2006 à 00:00
Source et illustration: UT Delft
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.


Nanotube en suspension ( Le fait de suspendre des particules En chimie, la suspension désigne une dispersion de...)

Les cordes sont constituées de nanotubes de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C,...) qui mesurent approximativement un micron de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) sur 2 nanomètres de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre...). Les tubes sont fixés à des électrodes et placés initialement au-dessus d'une couche d'oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins...) de silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si...). Cette couche d'oxyde est ensuite partiellement gravée à l'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions...), 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 (Le courant alternatif (qui peut être abrégé par CA, ou AC, pour Alternating Current...) variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle...) 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 (La capacité représente la quantité de charge électrique stockée pour un potentiel électrique...) de cette dernière. Le mouvement des "nanocordes" dérive de ces changements de capacité.

Quand la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un...) du courant appliqué approche le niveau de la fréquence de résonance (La résonance est un phénomène selon lequel certains systèmes physiques...) 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 (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) et la fréquence du courant appliqué, le groupe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) conduit par le professeur Herre van der Zant a réussi à faire passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) 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 (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) purement scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) mais de plus, dans le futur, ils pourraient également être utilisés pour d'autres applications particulières. Van der Zant pense à un capteur (Un capteur est un dispositif transformant l'état d'une grandeur physique observée en une...) de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) hypersensible. "Les nanotubes sont extrêmement légers. Si on y suspend quelque chose également extrêmement léger, comme un virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise...), 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".

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