Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Dans le domaine récent des nanotechnologies, l’approche moléculaire semble être une voie intéressante et prometteuse pouvant conduire à la commercialisation de nanodispositifs. Cet article expose les techniques actuellement disponibles d’observation, de conception, et de manipulation permettant de mieux comprendre et mieux contrôler ces structures autoassemblées. La finalité est évidemment de conférer à ces nanosystèmes de nouvelles propriétés électroniques, optiques, chimiques ou biologiques.
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Auteur(s)
INTRODUCTION
Depuis plusieurs années, les nanotechnologies sont en plein développement. Cependant, l’utilisation du terme « nanosciences » serait plus appropriée car peu d’applications industrielles ont été réellement développées à ce jour. Une nouvelle approche, l’approche moléculaire, se révèle très prometteuse pour l’expansion des nanotechnologies.
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Systèmes autoassemblés
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3. Principales molécules étudiées en nanosciences
Trois grandes familles de molécules sont étudiées à l’heure actuelle dans le domaine des nanotechnologies :
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Molécules organiques
Les propriétés de ces molécules sont modulées par le contrôle de leur architecture qui est choisie a priori par le chimiste de synthèse en fonction des propriétés structurales (fil, pavage) ou physico-chimiques (catalyse, fluorescence, conduction électronique etc.) recherchées. Il existe donc un très grand nombre de molécules susceptibles d’être utilisées. L’étude de molécules isolées nécessite la maîtrise de l’interaction molécule/substrat pour éviter leur destruction ou la formation d’agrégats moléculaires. L’obtention de couches organisées implique non seulement le contrôle des interactions molécule/substrat mais aussi celui des interactions molécule/molécule via des liaisons covalentes ou supramoléculaires.
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Molécules biologiques
Ce sont en général des macromolécules qui possèdent une structure tridimensionnelle très complexe à l’origine de leurs activités biologiques. Une des voies possible pour les étudier est de les isoler les unes des autres en les déposant sur une surface parfaitement définie. Les molécules peuvent être aussi utilisées pour conférer des propriétés de biomimétisme à des surfaces. Cette méthodologie est l’un des principes de base liés à la conception des biopuces ou des biocapteurs.
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Nanotubes de carbone et fullerènes
Compte tenu de leurs propriétés structurales, les nanotubes possèdent des propriétés physiques (électroniques, mécaniques...) remarquables comme par exemple une aire spécifique de 1 250 m2 · g–1, un module d’Young de 1 TPa ou une conductivité thermique supérieure à 3 000 W · K–1 · m–1. Les nombreuses recherches effectuées sur les nanotubes de carbone (facilité par le développement des microscopies en champ proche) ainsi que l’amélioration des procédés de fabrication permettent aujourd’hui d’envisager de nombreuses applications à grande échelle.
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Principales molécules étudiées en nanosciences
BIBLIOGRAPHIE
-
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(2) - BINNIG (G.), ROHRER (H.) - * - IBM J. Res. Develop., 30, p. 355 (1986).
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(4) - THEOBALD (J.A.), OXTOBY (N.S.), PHILLIPS (M.A.), CHAMPNESS (N.S.), BETON (P.H.) - * - Nature, 424, p. 1029 (2003).
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(6) - PAPAGEORGIUO (N.), SALOMON (E.), ANGOT (T.), LAYET (J.M.), GIOVANELLI (L.), LE LAY (G.) - * - Progress in Surf. Sci., 77, p. 139 (2004).
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