Alors que le précédent record du monde était de 200 nanomètres, une équipe de scientifiques de l’université américaine de Tufts, près de Boston (Massachusetts), a mis au point un moteur électrique mesurant à peine 1 nanomètre de diamètre, et constitué d’une molécule unique. Cette molécule de butyle sulfure de méthyle, placée sur une lamelle de cuivre, entre en rotation sur elle-même à raison de 120 tours par seconde (7200 trs/min), dans un sens comme dans l’autre, lorsqu’elle est alimentée en électricité.
Première démonstration de propulsion électrique d’un moteur moléculaire
« Il y a eu des progrès significatifs dans la construction des moteurs moléculaires alimentés par la lumière et par des réactions chimiques, mais c’est la première fois que la propulsion électrique des moteurs moléculaires a été démontrée, et cela malgré quelques propositions théoriques », explique le Professeur Charles Sykes, professeur agrégé de chimie à l’université Tufts et principal auteur de l’article publié dans Nature Nanotechnology. « Nous avons été capables de montrer que l’on est à même de fournir de l’électricité à une molécule unique et de lui faire faire quelque chose qui n’est pas simplement le fruit du hasard. »
Fonctionnement à très basse température
Pour suivre plus aisément les mouvements de ce moteur moléculaire, l’équipe de scientifiques a travaillé à très basse température, et a ainsi pu analyser ce qu’il se passait lorsque la molécule de butyle sulfure de méthyle, placée sur la surface conductrice en cuivre, était stimulée électriquement par la pointe métallique d’un microscope à balayage à effet tunnel (utilisant les électrons plutôt que la lumière pour « voir » les molécules). La liaison soufre-cuivre de la molécule a servi d’axe de rotation, autour duquel les atomes de carbone de la molécule ont été libres de tourner. Les applications dans le domaine médical – par exemple, le possible développement de sondes miniatures – comme dans le domaine de l’ingénierie ou des technologies – conception d’engrenages miniatures – pourraient être nombreuses.
Difficultés à températures plus élevées
Le moteur moléculaire serait par contre plus difficile à contrôler à des températures plus élevées que celles de l’étude américaine, car la molécule tourne alors beaucoup plus vite, la rendant plus difficilement contrôlable, ce qui freine bien évidemment l’utilisation de cette découverte pour le moment. Le groupe Sykes expliquait déjà le principe de cette découverte potentielle dans une vidéo postée il y a tout juste un an, et que voici (en anglais) :
Par Rahman Moonzur