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Nanosciences Une team suisse remporte une course de molécules

Le Swiss-nano Dragster de l'Université de Bâle a remporté samedi à Toulouse une course inédite de «molécules-voitures», à l'échelle du nanomètre.

Les équipes devaient, en 38 heures, diriger une molécule unique sur un circuit en or. (Lundi 1 mai 2017)

Les équipes devaient, en 38 heures, diriger une molécule unique sur un circuit en or. (Lundi 1 mai 2017) Image: Facebook/CNRS

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L'équipe suisse du Nanolino Lab de l'Université de Bâle a remporté samedi la première course internationale de nanovoitures. La compétition opposait quatre «bolides» invisibles à l'oeil nu, constitués de quelques centaines d'atomes seulement.

Impulsion électrique

Le résultat a été publié sur Facebook par le CNRS (Centre national de la recherche scientifique), qui organisait l'événement. Tout s'est déroulé à l'échelle du nanomètre - c'est-à-dire du milliardième de mètre - dans les locaux du Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (Cemes), vendredi et samedi à Toulouse.

Les équipes devaient, en 38 heures, diriger une molécule unique sur un circuit en or d'une longueur d'environ 100 nanomètres et maîtriser les deux virages prévus pour corser le parcours. Les pilotes étaient non pas au volant de leur bolide, mais derrière un ordinateur, dans une salle de contrôle située deux étages au-dessus de la «salle des machines».

Les bolides avançaient avec l'énergie d'une impulsion électrique, fournie par un microscope qui utilise un phénomène relevant de la mécanique quantique, «l'effet tunnel». Les pilotes devaient faire attention à ne pas briser les molécules en envoyant un trop grand nombre d'impulsions.

Depuis les années 1990 on sait manipuler une molécule en la «poussant» avec la pointe d'un microscope. Mais lors de la course, il s'agissait de maîtriser un mode de propulsion dit «inélastique», sans toucher la molécule avec la pointe du microscope, grâce à de brèves impulsions électriques faisant avancer les nanovoitures «pas à pas».

Enseignements à tirer

Six concurrents avaient été sélectionnés: une équipe française, une suisse, une allemande, une japonaise, une américaine et une américano-autrichienne. L'équipe helvétique alignait une molécule de 4'-(4-Tolyl)-2,2':6',2'-terpyridine, pilotée par Remy Pawlak et Tobias Meier.

Les nanovoitures en lice mesuraient «1 à 3 nanomètres tout compris», précisait le 26 avril Christian Joachim, directeur de recherche au CNRS, qui a eu l'idée de cette compétition de «molécules-voitures». Ces molécules organiques synthétisées par des chimistes peuvent comporter des moteurs, des châssis, des roues, des pales, des pédales, selon les versions choisies par les équipes.

Cette initiative n'était pas juste celle de savants passionnés qui s'amuseraient à jouer aux petites voitures. Les chercheurs s'attendaient à ce que le déroulement de la course soit riche en enseignements.

«Le but c'est d'essayer de contrôler le mouvement mécanique d'une molécule de quelques nanomètres», déclarait M. Joachim. Le jour où on y parviendra, «on pourra créer des moteurs hyper miniaturisés qui pourront avoir toutes sortes d'applications», soulignait-t-il. (ats/nxp)

Créé: 01.05.2017, 08h51

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