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Un nanovelours pour les futurs disques durs ?

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Noyer des fibres aimantées de dimensions nanométriques dans la couche supérieure d'un plateau de disque dur autoriserait des capacités très supérieures à celles obtenues aujourd'hui. Mais il faut trouver le moyen de fabriquer ces fibres. C'est fait.

Selon le dosage de deux molécules, on obtient des nanofils de 200 (a) à 50 nm (b) ou des nanobâtonnets de 20 nm (c). En d, détail de nanofils. Crédit : Chao Wang & Jaemin Kim/Brown University

En variant les proportions de deux éléments chimiques, des chercheurs américains sont parvenus à contrôler précisément la longueur de minuscules tiges faites d'un alliage de fer et de platine, entre 20 et 200 nanomètres. La nouvelle peut paraître anecdotique mais elle ouvre des perspectives très vastes, de la biologie à l'électronique. Au passage, on peut notamment espérer augmenter la capacité des disques durs...

Réaliser ce genre de nanostructures filiformes n'a aujourd'hui plus rien d'un exploit. Mais en fabriquer une série dont les dimensions sont strictement égales relève de la prouesse alors qu'il s'agit de la première condition pour une utilisation concrète.

Yanglong Hou et Shouheng Sun, de l'université Brown (Rhode Island), eux, réussissent à chaque fois et, qui plus est, avec une méthode simple. Ces chercheurs font croître leurs nanostructures dans un liquide contenant un solvant et un surfactant. Selon la proportion des deux, la longueur et l'épaisseur de leurs petites brindilles varient. Il suffit donc d'un dosage pour ajuster la taille finale. Avec davantage de surfactant, la longueur et l'épaisseur augmentent. Avec une plus forte dose de solvant, les dimensions obtenues sont plus petites.

L'équipe a pu ainsi confectionner des structures filiformes dont la longueur varie d'un rapport dix, formant des nanobâtonnets (ainsi appellent-ils les structures de moins 50 nanomètres de long) ou des nanofils (plus de 50 nanomètres).

Nanoaimants pour maxi-disques durs

Mais pourquoi parle-t-on de disques durs ? C'est la première application à laquelle pense l'équipe américaine. Ces minuscules tiges peuvent être magnétisées et donc constituer des supports d'information. Sur un disque dur, les bits, 0 ou 1, sont physiquement traduits en orientation magnétique de petites zones. La dimension de ces régions, ainsi que la distance minimale qui doit les séparer, conditionnent la densité d'information sur le disque. Des structures aimantées dont la taille se mesure en nanomètres devraient permettre de réduire la surface des zones portant un bit d'information. La forme idéale est celle d'une tige plutôt que d'une sphère car, pour remplir leur office, ces petits aimants ne doivent pouvoir s'orienter que selon deux directions préférentielles, l'une pour le 0 et l'autre pour le 1.

Nanobâtonnets et nanofils sont donc naturellement sur les rangs. Encore faut-il disposer sur le disque des nanostructures de longueurs à peu près identiques. C'est bien ce qu'ont réussi à faire les auteurs de ce travail. « Beaucoup de gens estiment que la forme détermine l'alignement, explique Shouheng Sun, mais contrôler la forme n'est pas si facile. Cette méthode nous donne un moyen vraiment simple de régler simultanément la longueur, le diamètre et la composition. »

Mais l'imagination des scientifiques laisse déjà augurer d'autres applications, comme l'utilisation dans des moteurs électriques et des générateurs d'électricité, voire en médecine ou en biologie puisque l'alliage platine-fer est plutôt bien toléré par les tissus vivants.

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