Contrôle du sens de rotation d’un moteur moléculaire

Paru dans Nature Nanotechnology


09 Janvier 2013
Des chercheurs de Toulouse (CEMES) et de l'Université d'Ohio ont réalisé un moteur moléculaire de 2 nm de diamètre dont le sens de rotation peut être inversé à volonté avec la pointe d’un microscope à effet tunnel.
Rapenne-rotation moteur
© G. Rapenne et G. Vives, CEMES, CNRS/UPS. La molécule-moteur est ancrée sur une surface via trois points d’accroche. Le plateau supérieur tourne dans un sens ou dans l’autre autour de son axe, selon la position de la source d’électrons c’est à dire la pointe du microscope.

Un moteur est une machine qui transforme de l’énergie en mouvement de rotation capable d’effectuer un travail. La molécule-moteur conçue et synthétisée au CEMES est moléculaire et ancrée sur une surface. L’équipe franco-américaine a observé et déclenché un mouvement de rotation unidirectionnel qui peut être contrôlé dans un sens ou dans l’autre suivant la zone où la molécule est stimulée. Le moteur tourne en consommant l’énergie provenant du transfert d’électrons alimenté par le courant tunnel d’un microscope. Ce contrôle directionnel combiné à la possibilité d’inverser à la demande le sens de rotation est une première.

L’étape suivante sera d’évaluer le travail fourni par cette rotation pour ensuite exploiter ce travail à l’échelle nanométrique. Ces moteurs extrêmement miniaturisés devraient conduire à la conception de dispositifs électroniques et mécaniques de plus en plus petits et économes en énergie. A plus long terme ces moteurs pourraient intégrer des robots nanométriques, ou bien motoriser les nanovéhicules que nous développons par ailleurs.

En savoir plus : Consulter le communiqué de presse du CNRS

Contact

Gwénaël RAPENNE, rapenne@cemes.fr
Christian JOACHIM, joachim@cemes.fr

Références

  • Controlled clockwise and anticlockwise rotational switching of a molecular motor U. G. E. Perera, F. Ample, H. Kersell, Y. Zhang, G. Vives, J. Echeverria, M. Grisolia, G. Rapenne, C. Joachim and S.-W. Hla, Nature Nanotechnology, 2013, 8, 46-51.