Les scientifiques de l'université Cornell ont utilisé un laser pour faire sonner la plus petite guitare du monde, longue d'une dizaine de microns !
© Cornell
Imaginez une guitare encore plus fine qu'un cheveu. Rapetissez encore, et vous y êtes presque. Des chercheurs en nanotechnologie de l'université de Cornell ont crée la plus petite guitare du monde. Sa longueur est de l'ordre du millionième de millimètre. La corde n'est pas très épaisse : 50 nanomètres de diamètre, soit une centaine d'atomes de largeur.
Plus fort encore : d'après le New York Times, ils viennent d'arriver à en jouer ! A l'aide d'un laser, les scientifiques auraient fait vibrer les cordes à une fréquence de 40 MHz. Autant dire que leur solo est inaudible pour quiconque.
Dommage, car les chercheurs ne se sont pas arrêtés là. Ils ont fabriqué une nano-batterie et un nano-xylophone. De quoi monter le plus petit groupe du monde !
Comment accorder une nano-guitare ?
Comme une corde de guitare, un nanotube de carbone peut résonner. De la même façon qu'en modifiant la tension de la corde d'une guitare on modifie sa note, une équipe de chercheurs est parvenue à ajuster la fréquence de résonance des nanotubes en appliquant une tension électrique. « Cela revient à accorder une nano-guitare », résume Stephen Purcell du "Département de physique des matériaux" (CNRS - Université
Lyon 1), co-auteur de cette étude à paraître cette semaine dans Physical Review Letters .
« Imaginez : vous avez des milliers de nanotubes similaires, suggère Stephen Purcell. Inévitablement, ils ne sont pas tous de même longueur ou de même diamètre. Leurs fréquences de résonance sont donc différentes. Avec notre méthode, il est quand même possible de les faire résonner ensemble : il suffit d'appliquer la bonne tension électrique à chaque nanotube. » L'ajustement en fréquence est créé par la force électrique générée au bout du nanotube. Il est ainsi possible de faire varier la fréquence d'un facteur 10. « L'analogie avec une nano-guitare est naturelle. Il s'agit de la même physique que lorsqu'on accorde un instrument à cordes en modifiant sa tension», explique le chercheur. L'article qui paraît dans Physical Review Letters décrit aussi une nouvelle méthode d'observation de l'excitation des résonances mécaniques des nanotubes de carbone, méthode qui devrait être fort utile aux autres chercheurs du domaine. En ajoutant un simple générateur de fonctions à leur dispositif, ils pourront étudier les propriétés mécaniques de leurs nanotubes en fonction des traitements qu'il appliquent, ou de la température. Pour Stephen Purcell, la possibilité d'intervenir sur une large gamme de fréquences par voie électronique est un nouvel outil puissant dans le domaine des nanotechnologies.
Références :
D'un diamètre de l'ordre du nanomètre (10-9), les nanotubes de carbone sont dix fois plus rigides et six fois plus légers que l'acier.
« Tuning of nanotube mechanical resonances by electric field pulling ».
Auteurs : S.T. Purcell, P. Vincent, C. Journet, Vu Thien Binh.
Site Web de Physical Review Letters : Consulter le site web (section "Recent and Future Issues"). La publication dans la revue est prévue dans les semaines qui viennent.
Image de C. Journet et P. Vincent
Nanotubes de carbone collés au bout d'une pointe de tungstène
" - Merling
