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Il y a un environ un an, IBM mettait en ligne sur YouTubeYouTube une vidéo présentée comme le plus petit dessin animé du monde. Il s'agissait de molécules de monoxyde de carbonemonoxyde de carbone déposées sur une plaque de cuivre et tout à la fois déplacées et visualisées avec un microscope à effet tunnelmicroscope à effet tunnel. La performance est bien sûr spectaculaire et elle alimente les rêves de ceux qui pensent que d'ici quelques dizaines d'années, la nanotechnologie permettra de manipuler précisément et à notre guise d'énormes collections d'atomes constituant des objets macroscopiques.
On en est encore très loin. Les ingénieurs et les physiciensphysiciens d'IBMIBM ont dû travailler à des températures extrêmement basses, 5 K (soit -268,15 °C), et pendant deux semaines à raison de 18 heures par jour pour obtenir une minute de dessin animé. Toutefois, une équipe internationale de chercheurs japonais, finlandais et suisse vient de faire sauter un verrouverrou limitant jusqu'ici la manipulation des atomes à la façon des chercheurs d'IBM. Comme les scientifiques l'expliquent dans un article publié dans Nature Communications, ils ont réussi à déplacer des atomes à température ambiante !
Les ingénieurs d'IBM ont réalisé 242 images en déplaçant des milliers de molécules de monoxyde de carbone avec un microscope à effet tunnel. En enchaînant ces images, ils obtiennent le plus petit dessin animé du monde. © IBM, YouTube
Une croix de 5,6 nanomètres carrés
Cette fois, c'est un microscope à force atomique qui a été mis à contribution. On doit cette invention aux prix Nobel de physique Gerd Binnig et Heinrich Rohrer Cet instrument dérive du microscope à effet tunnel que les deux chercheurs avaient inventé alors qu'ils étaient membres du laboratoire IBM de Zurich. Il permet de faire un nouveau type de microscopie appelée AFM (pour Atomic Force Microscopy en anglais). En l'occurrence, elle a permis de déposer individuellement 20 atomes sur la surface d'un isolant pour former la plus petite croix suisse du monde.
Les atomes déplacés sont des atomes de bromebrome et la surface sur laquelle ils ont été déposés était faite de chlorure de sodiumsodium, du sel de cuisine donc. Plus précisément, on a substitué ces atomes de brome à certains atomes de chlorechlore afin de former cette croix occupant une surface de 5,6 nanomètresnanomètres carrés.
Selon les chercheurs, on peut maintenant envisager de fabriquer à température ambiante toute une nouvelle génération de nanodispositifs pouvant servir à stocker des informations, faire des calculs logiques et bien sûr servir de nanomoteurs électromécaniques ou de Nems.
