Record : un nanomoteur électrique de 1 nanomètre

fabriqué le plus petit moteur moléculaire du monde. Ce n’est pas la première fois que l’on contrôle la rotation d’un objet de taille nanométrique, mais voilà qui devrait réjouir les apôtres de la nanotechnologie, comme Eric Drexler.

C’est généralement au grand physicien Richard Feynman que l’on attribue l’idée qu’il était possible de créer une toute nouvelle technologie basée sur des dispositifs de taille nanométrique. Mais son rôle dans le développement des travaux concernant cette technologie semble avoir été minime. Le terme de « nanotechnologie » a été proposé une première fois en 1974 par Norio Taniguchi, professeur à l'université de Tokyo, pour décrire la fabrication de précision des matériaux avec des tolérances de l’ordre du nanomètre. Dans les années 1980, le terme a été réinventé et sa définition élargie par K. Eric Drexler, en particulier dans son livre de 1986, Engins de Création.

L’idée a commencé à être prise au sérieux lorsque les chercheurs d'IBM sont arrivés à manipuler des atomes avec un microscope à effet tunnel. Comme Drexler affirmait avoir été influencé par les idées de Feynman, et comme les nanosciences et la nanotechnologie ont bénéficié d’un fort écho médiatique grâce aux livres de Drexler, il est courant de penser que l’essor de ces disciplines prend sa source chez Feynman.

Science-fiction ou réalité de demain ?

Les nanomachines font rêver. Pilotées massivement par ordinateur, des ingénieurs comme Drexler et Kurzweil en attendent des miracles. Censées pouvoir manipuler les matériaux, et même les cellules, à l’échelle des atomes et des molécules, ils pronostiquent que d’ici quelques dizaines d’années, ces nanorobots pourront résoudre tous les problèmes de l’humanité, que ce soit pour l’énergie, la médecine et même le vieillissement.

L'ingénieur Eric Drexler. © David Orban, Wikipedia

En tout état de cause, des chimistes viennent d’annoncer dans une publication de Nature Nanotechnology (voir les liens au bas de l'article) avoir battu un record en fabriquant un nanomoteur électrique de seulement 1 nanomètre de diamètre. Le précédent record étant selon eux de 200 nanomètres. En réalité, un composant de nanomoteur d’une taille presque identique avait déjà été mis en rotation il y a quelques années. Il s’agissait là aussi d’une molécule pilotée par un microscope à effet tunnel.

En l’occurrence les chercheurs de la Tufts University‘s School of Arts and Sciences ont déposé une molécule de méthyl butyl sulfure sur une surface de cuivre conductrice. Chargée électriquement à l’aide de la pointe d’un microscope à effet tunnel, ils ont donc obtenu un ion pouvant être mis électriquement en rotation.

Afin de pouvoir l’observer et de contrôler cette rotation, il a fallu refroidir le nanomoteur à 5 kelvins. À des températures plus élevées, les mesures et le contrôle du moteur deviennent bien plus délicats. On est donc encore très loin de nanorobots se déplaçant comme des petits sous-marins pilotés par un superordinateur dans les capillaires d’un cerveau, afin d’y réparer des dommages engendrés par un AVC.

Schéma montrant la molécule sulfurée (l'atome de soufre est en jaune) avec ses deux radicaux carbonés de part et d'autre, sur une surface de cuivre (atomes orange), pilotée par la pointe d'un microscope à effet tunnel (atomes gris). © Nature Nanotechnology-Sykes Laboratory