La balance la plus sensible au monde : peser au yoctogramme près

Un milliardième de milliardième de millionième de grammes : des chercheurs catalans de l’Institut Catalan de Nanotechnologie, à Barcelone, ont réussi à mettre au point la balance la plus sensible au monde, suffisamment sensible pour mesurer les plus petites unités de masse… au yoctogramme près, soit 10 puissance moins 27 kilogrammes. Peser un atome jusqu’à son dernier proton pourrait alors presque devenir un jeu d’enfant !

Les balances les plus sensibles sont actuellement capables de mesurer des masses à une centaine de yoctogrammes près, et s’appuient sur la vibration des nanotubes lorsqu’une masse leur repose dessus. En effet, il suffit de calculer la fréquence de vibration de ces nanotubes pour en déduire la masse de la particule ou de la molécule reposant sur ces derniers.

Adrian Bachtold et ses collègues de l’Institut Catalan de Nanotechnologie ont, pour mesurer des masses encore plus petites, utilisé des nanotubes plus courts. La résolution s’en est trouvée améliorée, à basse température. L’équipement a été placé dans des conditions proches du vide, pour minimiser les interférences avec d’autres atomes, en prenant bien soin d’éliminer les derniers atomes égarés en augmentant la température des nanotubes, perturbant ainsi toutes liaisons potentielles avec d’autres atomes. Les catalans ont alors été capables de peser un atome de xénon, au yoctogramme près, et donc capables d’en mesurer le moindre proton (soit 1,7 yoctogrammes).

Une telle balance pourrait aider à distinguer les différents éléments dans un échantillon, certains ne différant que de quelques protons. Elle pourrait également aider à identifier des différences de poids de l’ordre du proton au niveau moléculaire, pouvant être marqueur d’une maladie, facilitant potentiellement certains diagnostics.

Par Moonzur Rahman