Intro
La chasse aux atomes
L'industrie
L'électronique
La médecine
La robotique
Conclusion

 

La chasse aux atomes

Pour se lancer à la chasse aux atomes, on a inventé, il y a tout juste 20 ans, une nouvelle gamme d'outils remarquables, comme ce microscope à effet tunnel. Tout au bout, une pointe minuscule qui décode les atomes comme on lit le braille. Enfin, les chercheurs peuvent observer le comportement des atomes en direct!


Le chercheur Peter Grütter n'a qu'un but en tête : aller au cœur de la matière. Ce qui l'excite particulièrement? Les atomes de tungstène. Et, surtout, de pouvoir les manipuler. Car c'est maintenant possible. « L'une des difficultés? Les atomes sont tellement petits! Ce n'est pas facile de les bouger ou de les positionner comme on veut », affirme le professeur du Département de physique de l'Université McGill à Montréal.


Imaginez! Il y a autant de différences entre un atome et une balle de ping-pong qu'entre cette même balle de ping-pong et… la Terre!

Le nanomètre

L'unité de calcul dont on se sert pour mesurer les atomes est le mètre divisé par un milliard. Ce milliardième de mètre, on l'appelle nanomètre. Dans un nanomètre, il y a juste assez de place pour quatre atomes, coude à coude.



Combien de nanomètres?
Virus de l'influenza : 100
Un cheveu : 100 000
Une mine de crayon :
un million!

 

Par comparaison, le virus de l'influenza, la plus petite structure biologique fonctionnelle, fait 100 nanomètres. La bactérie E-Coli, 1000 nanomètres. À 10 000 nanomètres, un globule blanc est énorme. Un simple cheveu fait 100 000 nanomètres. Enfin, une mine de crayon mesure un million de nanomètres. L'observation et la manipulation de l'atome et des molécules relèvent donc de l'exploit!

« Ce n'est pas tout à fait comme être le premier homme sur la Lune, mais c'est un peu dans cette direction-là. C'est très excitant de découvrir des nouvelles choses et de mesurer quelque chose d'un peu plus précis. »
- Peter Grütter, professeur

Ce qui fascine les chercheurs qui explorent l'infiniment petit, c'est qu'à cette échelle, les lois de la physique classique ne jouent plus. Les matériaux présentent de nouvelles propriétés, imprévues, uniquement à cause de leur taille réduite. Couleur, force, résistance, chaleur, conductivité électrique, réactivité chimique : tout est différent.


Un exemple parmi bien d'autres : l'abalone, un gros coquillage extrêmement résistant. Pourtant, on y trouve les mêmes composés de calcium et de protéines que dans la craie de tableau, si friable. La différence de rigidité tient tout simplement dans l'alignement des atomes.



Découvrir et apprivoiser ces propriétés uniques est au cœur même de toute la recherche en nanoscience. De la physique à la chimie, en passant par la biologie, l'électronique et l'ingénierie, la nanotechnologie trouvera des applications dans toutes les sphères de l'activité humaine.