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ACTUSCIENCES


Manipulations atomiques


L’approche traditionnelle qui est adoptée en « microtechnologie » part des propriétés macroscopiques de la matière pour descendre à des niveaux plus fins (fabrication des transistors par exemple). C’est ce que l’on a coutume d’appeler l’approche « top-down ». Les nanotechnologies adoptent la démarche inverse : on part directement des atomes ou des molécules, pour construire des nanosystèmes dotés de propriétés spécifiques. C’est l’approche « bottom-up ».

Cette approche implique la maîtrise des interactions au niveau atomique et l’on sait que les lois de la physique qui agissent a ce niveau ne relèvent plus de la physique classique mais de la physique quantique. Voyons comment on manipule ces atomes:

Les microscopes ( à effet tunnel et à force atomique) sont à la base des outils d’observation, mais ils peuvent être couplés avec des outils de manipulation. En contrôlant la distance entre la pointe du microscope et le substrat, un atome de l’échantillon peut rester « coincé » sur l’extrémité de cette pointe et la suivre dans son déplacement. On effectue généralement cette manipulation à très basse température pour limiter le mouvement des atomes. On peut par ce type de procédé obtenir des résultats spectaculaires comme celui de la figure suivante :




Kanji signifiant « atome » réalisé par Lutz et Eigler d’IBM-Almaden à partir d’un assemblage d’atomes de fer sur une surface de cuivre (par microscope à force atomique).

Voir les inconvénients de ces techniques et limitations.