Course interatomique alternée: une nouvelle façon de manipuler la matière

2012/02/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Grâce à la collaboration de scientifiques de Saint-Sébastien et du Japon, on a pu observer dans un espace réel en réagissant « alternativement » aux atomes d'hydrogène. Cette nouvelle forme de manipulation de la matière peut offrir une nouvelle voie pour générer des échanges d'information dans l'électronique du futur basée sur de nouveaux outils moléculaires. Le Dr Thomas Frederiksen est chercheur au Donostia International Physics Center (DIPC) et membre de l'équipe de travail qui a mené cette recherche. Les résultats de l'étude ont été publiés dans la prestigieuse revue Nature Materials en novembre 2011.

Lors d'une course à tour, chacun des membres de chaque groupe effectue un tronçon de route avec le témoin sur jusqu'à ce que le prochain membre de son équipe. Cette façon de transporter quelque chose d'un bout à l'autre d'un chemin bien défini n'est pas seulement l'invention et l'activité humaine. Sur l'échelle des atomes, il existe également des mécanismes pour faciliter le transport d'atomes d'hydrogène et de protons dans les réseaux où se produisent des liaisons de ponts d'hydrogène, comme l'eau liquide, les systèmes biologiques et les composés fonctionnels. Cependant, ce type de procédures de transfert est très difficile à voir directement dans ces situations, en tenant compte des moyens complexes dans lesquels ils se produisent.

Des scientifiques de Saint-Sébastien et des Japonais découvrent que les réactions alternes se produisent également dans des chaînes moléculaires assemblées sur une surface métallique. Cette nouvelle étape a aidé les chercheurs à mieux comprendre les réactions 'alternes' à l'échelle des atomes et, en utilisant le microscope à effet tunnel, ils ont réussi à visualiser le processus. En envoyant une impulsion d'électrons à une molécule d'eau située à une extrémité d'une chaîne moléculaire, les atomes d'hydrogène sont dispersés l'un après l'autre le long de la chaîne comme s'il s'agissait de pièces de dominos. Le résultat est le transfert de l'atome d'hydrogène d'une extrémité à l'autre de la chaîne par ce mécanisme alternatif. Ce contrôle qui a été montré sur les transferts d'atomes à travers les chaînes moléculaires a contribué à une meilleure compréhension d'un problème fondamental et, en outre, ouvre de nouvelles possibilités dans l'électronique de futur basée sur de nouveaux instruments moléculaires pour que la découverte puisse induire les échanges d'information à travers la circulation des atomes d'hydrogène.