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Nanomoteur a effet de surface

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Alors que l’effet de la tension de surface est le plus souvent negligeable a l’echelle macroscopique, cette force doit absolument etre prise en compte quand il s’agit de dimensions submicroniques. Par exemple, la tension de surface des gouttelettes d’encre est un parametre important dans les imprimantes a jet d’encre, ou un champ electrique est utilise pour moduler sa valeur et ameliorer le depot des gouttes. C’est en utilisant ce meme principe de modulation de la tension de surface d’une goutte par un champ electrique que Chris Regan et Alex Zettl1 de l’Universite de Californie a Berkeley viennent de developper un oscillateur mecanique de dimensions nanometriques. Leur systeme est constitue d’une « grosse » goutte d’indium fondu de 90 nm de diametre positionnee a proximite d’une autre goutte plus petite (30 nm) du meme metal, toutes deux posees sur un support constitue d’un reseau de nanotubes de carbone. En appliquant un champ electrique a partir du substrat, on induit un transfert de masse (atomes d’indium) de la grosse goutte vers la plus petite. En utilisant une camera CCD integree a un microscope electronique a transmission, les chercheurs ont observe que le transfert d’atomes se poursuit jusqu’a ce que la plus petite des gouttes devienne assez grosse pour entrer en contact avec l’autre, dont la taille diminue conjointement. Une fois le contact etabli, un canal hydrodynamique entre les deux gouttes se cree et a cause de la difference de pression, le flux de matiere s’inverse pour aller de la plus petite goutte vers la plus grosse, reinitialisant ainsi le processus. La phase de relaxation dure environ 200 picosecondes, mais elle peut etre acceleree en augmentant le champ electrique applique et selon l’equipe de Berkeley, un tel dispositif pourrait atteindre des frequences de fonctionnement de l’ordre du gigahertz. Contacts : - Chris Regan, regan @ physics.berkeley.edu Sources : http://www.nanotechweb.org/articles/news/4/3/11/1 Redacteur : MS&T San Francisco

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