Des chercheurs de l'Institute of Material Research and Engineering (IMRE [1] ) d'A*STAR apparaissent depuis peu dans le Guinness des Records pour avoir démontré expérimentalement la rotation contrôlée du plus petit engrenage jamais conçu, synthétisé côté français par l'équipe du Dr. Christian Joachim [2] Directeur de Recherche au Centre d'Elaboration des Matériaux et d'Etudes Structurales de Toulouse (CEMES-CNRS). Développée en 2009, leur découverte a été publiée à l'époque dans l'une des plus prestigieuses revues scientifiques, Nature Materials.
L'équipe, composée de Dr We-Hyo Soe et Dr Carlos de Jesus Manzano Garcia au sein de l'IMRE, a travaillé de manière étroite sur ce projet avec à Toulouse C. Joachim, le Dr. André Gourdon et le Dr. Francisco Ample. C. Joachim est actuellement également leader du projet A*STAR "Atomic scale and single molecule logic gate" partenaire du projet européen AtMol [3].
Par le biais de cette collaboration franco-singapourienne, ces chercheurs ont donc été capables de manipuler la molécule et la faire tourner de manière contrôlée autour de son axe atomique grâce à la mise en place de conditions favorables sur la surface. L'échantillon a été tout d'abord placé sous ultra vide et à des températures très basses de l'ordre de -260°C. Sa visualisation, quant à elle, a été possible grâce à l'utilisation d'une pointe de microscope à effet tunnel, puissant microscope électronique qui permet non seulement de cartographier atome par atome la surface d'un matériau conducteur mais également de manipuler un part un chaque atome de cette même surface.
Cette découverte ouvre la voie à de nombreuses applications : superordinateurs de poche, stockage de données sur des circuits électroniques de taille atomique, nouveaux systèmes miniatures récolteurs d'énergie.
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[2] En savoir plus sur C. Joachim :
Introduisant la "molécule mécanique" en 1998 (voir le premier papier dans Science, 281, 531 (1998)), le professeur Christian Joachim, d'années en années, a progressé dans ses recherches suivant les possibilités expérimentales du moment:
- première molécule-véhicule (Nanotechnology, 13, 330 (2002)),
- un pinion et une cremaillière moléculaire (Nature Materials, 6, 30 (2007),
- le premier essieu moléculaire (Nature Nanotechnology, 2, 95 (2007)),
- le papier avec IMRE dont cet article est question (Nature Mat., 8, 576 (2009))
- cette année le premier engrenage solide de moins de 60 nm (Nanotechnology, 22, 275307 (2011)).
Ces travaux ont déjà été reconnus par 2 prix Feynmans aux Etats Unis en 1997 et 2005 [4] et par la médaille d'Argent du CNRS en 2001.