Les nanostructures

Résumé du document

Nano est tiré du grec nanos (petit, nain), c'est le terme utilisé pour désigner une mesure de
l'ordre du milliardième (10^-9). La nanotechnologie est une science qui vise à étudier, produire et
manipuler des objets et des matériaux à l'échelle du nanomètre. On parle de nanoscience lorsqu'on
est dans une échelle inférieure à 100 nm.
Les domaines ou la nanotechnologie joue un rôle sont divers: la physique, l'électronique, la
mécanique quantique, la bilogie et la chimie.

Extraits

[...] Les nanotubes sont des supraconducteurs à basse température. (supraconductivité: Résistance électrique nulle, annulation du champ magnétique à l'intérieur des matériaux). Application: électro-aimant, imagerie médicale, accélérateur de particule, lévitation magnétique. Les nanotubes de carbone ont aussi des propriétés semi-conductrice, ils peuvent être isolant selon le champ électrique dans lequel ils se trouvent. Les propriétés semi-conductrice ou conductrice des nanotubes de carbones dépendent de l'angle d'enroulement du feuillet de graphite. L'université de Bordeaux a breveté un procédé unique pour obtenir des rubans et des fibres de nanotubes. [...]

[...] Il a été inventé par Gerd Binnig et Heinrich Rohrer (laboratoire IBM Zurich, Suisse), invention qui leur a valu le prix Nobel de physique en 1986. Il comporte une pointe métallique extrêmement fine qui survole la surface du matériau examiné à quelques nanomètres de distance. En même temps, on applique entre la pointe et la surface une tension électrique, ce qui crée un courant d'électrons appelé courant "tunnel". Après avoir balayé toute la surface du matériau et enregistré les variations de ce courant, on reconstitue par ordinateur le relief de la surface survolée avec une précision de l'ordre de l'atome, c'est-à-dire 0,1 nm. [...]

[...] En 2005 on été capable de réaliser 10 mètre de nano-rubans par minutes. Quelques recherches on lieu pour trouver diverse application aux nanotubes dans la vie de tout les jours: le filament de l'ampoule électrique pourrait être remplacer par un nanoruban, ou encore des nanorubans pourrait être placer entre les vitres d'une automobile pour qu'avec l'électricité un dégivrage s'éffectue. Equipe4: Team4Back Page n°12/18 Auto-apprentissage: Les Nanostructures structure d'un nanotube de carbone Le nanotube est une structure à la fois solide, légère et souple Equipe4: Team4Back Page n°13/18 Auto-apprentissage: Les Nanostructures IV Ce qui nous attend avec les nanotechnologies. [...]

[...] Les nanotechnologies pourraient remédier à ces inconvénients. On pourrait développer un capteur basé sur le principe de l'interrupteur à canal ionique. À l'état normal, les ions passent à travers des canaux nanométriques, créant ainsi un courant électrique. Quand la molécule à détecter arrive sur le capteur, elle se fixe sur un récepteur spécifique qui bloque alors le canal ionique, supprimant ainsi le courant électrique. C'est en mesurant cette diminution du courant que l'on détectera la présence de lamolécule. Ce capteur serait si sensible qu'il détecterait un morceau de sucre jeté dans un lac. [...]

[...] nano voiture avec quatre roues en carbones . Nettement moins belle qu'en image de synthèse, voici la première molécule à roues, saisie au microscope à effet tunnel. On n'en distingue que les quatre molécules de fullerènes. Equipe4: Team4Back Page n°9/18 Auto-apprentissage: Les Nanostructures Cette voiture a été tracté avec un microscope à effet tunnel et c'est ainsi que les scientifiques ont prouvés qu'elle roulait Le microscope à force atomique Alors que le microscope à effet tunnel permet d'observer la surface des matériaux conducteurs, le microscope à force atomique permet d'observer la surface des matériaux isolants tels que les polymères, les céramiques et les matériaux biologiques. [...]