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Trier les molécules à l’échelle nanométrique

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  • Trier les molécules à l’échelle nanométrique

    Des chercheurs du Commissariat à l’énergie tomique (CEA) et du CNRS viennent de réaliser et d’utiliser pour la première fois un tamis moléculaire capable de réguler les déplacements de molécules individuelles en fonction de leur taille ou de leur forme.

    Le tamis moléculaire est réalisé sur une surface de graphite, à partir de molécules (des dérivés de tristilbènes) capables de s'auto organiser en un réseau régulier en nid d'abeille comportant des alvéoles de taille nanométrique. Une fois le tamis fabriqué, les chercheurs ont « versé » sur sa surface une solution de molécules dont ils voulaient contrôler les déplacements. Les cavités du tamis ont alors capté ces molécules "invitées". Les plus grosses d'entre-elles se sont immobilisées au cœur des cavités du tamis, tandis que les plus petites ont diffusé plus rapidement, de cavité en cavité, en raison de l'agitation moléculaire.

    Grâce à un microscope électronique à effet tunnel, les scientifiques ont pu observer directement l’écoulement des molécules sur la surface du tamis. Les 4 images ci-contre, enregistrées successivement en microscopie à haute cadence (1 image toutes les 2 secondes), montrent la diffusion de molécules (des coronènes, en vert) entre les nano-pores d'un réseau auto-organisé en nid d'abeille.

    En jouant sur la nature des molécules qui vont former le tamis moléculaire, on peut adapter la taille des pores à celle des molécules que l'on souhaite immobiliser ou faire bouger. On réalise ainsi des nanostructures capables de trier les différentes molécules et d'en contrôler les mouvements. Cette technique ouvre une voie unique pour le contrôle du transport d'objets nanométriques. Le contrôle simultané des mouvements individuels d'un grand nombre de molécules constitue l'un des enjeux des nanotechnologies. Les résultats de ces travaux sont protégés par un brevet. Ils ont été publiés dans la revue Nanoletters du 12 juillet 2006.


    - NvlOBS
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