Cienciaes.com : Nanomécanique. Nous parlons avec Daniel Ramos Vega.

La science a tellement évolué qu’il n’y a presque rien, aussi grand ou petit, qui ne puisse être étudié. Dans le programme d’aujourd’hui, nous allons nous concentrer sur le petit, sur ce qui se mesure en nanomètres. Daniel Ramos Veganotre invité de Talking to Scientists, est chercheur au SCCI à l’Institut de Micro et Nanotechnologie, présente son ouvrage intitulé Nanomécaniqueédité par SCCI.

Daniel Ramos dit dans son livre que la nanomécanique est l’étude du mouvement à l’échelle nanométrique. Un nanomètre équivaut à un milliardième de mètre, mais comment avoir une idée des dimensions à cette échelle ? Daniel dit que si nous comparons un nanomètre à notre taille, nous ferons le même effort d’imagination que si nous comparions notre taille aux dimensions de la Voie Lactée.

Si nous regardions notre environnement à l’échelle nanométrique, nous pourrions voir des choses aussi minuscules que des atomes ou des molécules. À cette échelle, les propriétés physiques et chimiques de la matière changent. Le monde classique, celui des grandes choses comme nous et les objets qui nous entourent, cède la place à un autre, régi par les lois de la mécanique quantique.

Pour observer les atomes, aucun instrument ordinaire n’est utile pour la simple raison que tout appareil est constitué d’atomes, c’est-à-dire d’éléments de même taille que ce que l’on souhaite voir ou mesurer. Cependant, la nanomécanique y est parvenue. De bons exemples sont le microscope à effet tunnel et le microscope à force atomique. Les deux reposent sur le même principe : une pointe pointue de quelques nanomètres qui se localise et interagit avec la surface que l’on souhaite étudier. Dans ces microscopes, il n’y a pas de lentilles qui jouent pour diriger la lumière et agrandir l’image d’un objet, même la longueur d’onde de la lumière visible est trop grande pour observer les atomes, mais ils utilisent plutôt une pointe ou une « sonde » de taille nanométrique qui , dans le cas du microscope à effet tunnel, est situé très près de la surface à explorer, si près que les électrons peuvent sauter d’un côté à l’autre. La mesure de ce courant nous renseigne sur la distance entre la sonde et l’échantillon. De cette façon, vous pouvez voir la rugosité de la surface, une rugosité générée par les atomes et les molécules qui la composent.

De nombreux appareils ont déjà été développés pour permettre d’observer différentes propriétés du monde à l’échelle nanométrique. Certains reposent, comme celui que nous avons évoqué, sur des pointes flexibles fixées à un bras fixé à une extrémité dont les vibrations peuvent être détectées par des faisceaux de lumière laser réfléchis par la surface. D’autres, en revanche, sont des feuilles fixées des deux côtés, formant un pont, constituées de substances qui, lorsqu’elles se dilatent différemment lorsqu’elles sont exposées à la chaleur, se plient et permettent de mesurer la température à l’échelle nanométrique.

Dans le livre et au cours de la conversation que je vous invite à écouter, Daniel Ramos explique quelques autres dispositifs créés par la nanomécanique, ainsi que les postes de travail en salles blanches et les conditions extrêmement propres dans lesquelles les chercheurs doivent manipuler des instruments, car un seul un grain de poussière peut ruiner des expériences dont la préparation prend des jours.

L’objectif de cet article n’est pas de résumer tout le contenu de notre conversation, j’ajouterai simplement que la nanotechnologie offre un ensemble de moyens permettant de faire face à de nombreux problèmes auxquels nous sommes confrontés: la contamination, les défis de la biomédecine, l’obtention d’énergie, fabriquer des composants pour les appareils mobiles, la technologie aérospatiale ou les complexes impressionnants avec lesquels l’univers est observé ou les ondes gravitationnelles sont mesurées. Dans tous ces domaines et bien d’autres, l’interaction avec la matière à l’échelle nanométrique est inévitable.

je vous invite à écouter Daniel Ramos Vegachercheur distingué de SCCI à l’Institut de Micro et Nanotechnologie. Auteur du livre Nanomécaniqueédité par SCCI.