Picotechnologies : des technologies pour l'échelle atomique
NM130 v1 Article de référence

Picotechnologies : des technologies pour l'échelle atomique

Auteur(s) : Christian JOACHIM, André GOURDON, Xavier BOUJU

Date de publication : 10 avr. 2009 | Read in English

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1 - Contexte

2 - Progrès instrumentaux de laboratoire

3 - Préparer une surface métallique – îlots isolants (NaCl ou oxyde)

4 - Apporter ou fabriquer sur place

5 - Interconnexion électronique

6 - Enjeux et attentes

7 - Conclusion

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Les picotechnologies sont un ensemble de savoir-faire et de techniques qui permettent de construire des machines avec le nombre d'atomes nécessaires à leur fonctionnement, c'est-à-dire avec une précision picométrique. À ce jour, ces outils sont encore au stade de l’émergence dans certains laboratoires de recherche et uniquement chez quelques constructeurs d'instruments scientifiques. Au-delà des techniques de fabrication atome par atome, molécule par molécule, ainsi que les moyens de caractérisation, la picotechnologie regroupe également la nano-communication et le nano-packaging, qui permettent d’exploiter les ressources physiques présentes dans un seul agrégat d'atomes, ou molécule ou macromolécule. Les molécules-machines individuelles élaborées se montrent actives dans un grand nombre de milieux différents, surface, espace ou à intérieur d'une cellule vivante.

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INTRODUCTION

Quel est le nombre minimal d'atomes nécessaires à la construction d'un calculateur, d'une machine mécanique, d'une mémoire, d'un instrument de mesure ou d'un transmetteur ? Les picotechnologies (pico = 10–12), ou technologies pour l'échelle atomique, désignent un ensemble de savoir-faire et de techniques en émergence dans certains laboratoires de recherche et chez quelques constructeurs d'instruments scientifiques qui vont permettre de construire des machines avec juste le nombre d'atomes nécessaires à leur fonctionnement, c'est-à-dire avec une précision picométrique.

La picotechnologie regroupe les outils de fabrication atome par atome, molécule par molécule, les moyens de caractérisation ultime, puis la nano-communication et le nano-packaging, nécessaires pour exploiter les ressources physiques présentes dans un seul agrégat d'atomes, dans une seule molécule ou macromolécule afin de réaliser des molécules-machines individuelles actives dans un grand nombre de milieux différents : sur une surface, dans l'espace ou à l'intérieur d'une cellule vivante.

En paraphrasant une expression bien connue, il reste beaucoup de place en dessous du nanomètre. Les picotechnologies se proposent d'explorer cet espace.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-nm130

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Sommaire
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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - JOACHIM (C.), PLEVERT (L.) -   Nanosciences. La révolution invisible  -  Éd. Seuil, Paris (2008).

  • (2) - AIGOUY (L.), DE WILDE (Y.), FRETIGNY (C.) -   Les nouvelles microscopies – À la découverte du nanomonde  -  Éd. Belin, Paris (2006).

  • (3) - GIESSIBL (F.) -   Advances in atomic force microscopy  -  Review of Modern Physics, 75, 949-983 (2003).

  • (4) - DIDIOT (C.), PONS (S.), KIERREN (B.), FAGOT-REVURAT (Y.), MALTERRE (D.) -   Nanopatterning the electronic properties of gold surfaces with self-organized superlattices of metallic nanostructures  -  Nature Nanotechnology, 2, 617-621 (2007).

  • (5) - VARCHON (F.), MALLET (P.), MAGAUD (L.), VEUILLEN (J.-Y.) -   Rotational disorder in few-layer graphene films on 6H-SiC(000-1) : A scanning tunneling microscopy study  -  Physical Review B 77, 165415 (2008).

  • (6) - STOLYAROVA (E.), RIM (K.T.), RYU (S.), MAULTZSCH...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

  • Microscopie à sonde locale

  • Microscopie à force atomique (AFM)

  • Nanostructures moléculaires. Systèmes moléculaires isolés et autoassemblés

  • Approche scientifique des surfaces – Caractérisation et propriétés

  • (Nano)structuration douce de surfaces

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