La manipulation précise de nanofils en nanotechnologie ou de cellules uniques en biotechnologie, effectuée traditionnellement avec des micromanipulateurs mécaniques orientés manuellement, requiert bien souvent des temps relativement longs, qui augmentent les risques d'endommagement de l'échantillon. Cet inconvénient pourrait être pallié par un robot conçu par trois ingénieurs de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), permettant selon ses inventeurs de manipuler avec une précision nanométrique cinq à dix fois plus rapidement les objets d'intérêt.
Vidéo au microscope électronique à balayage de la manipulation d'un nanofil de 80 nm de diamètre par le miBot (vidéo en anglais) Crédits : Imina Technologies
Le miBot d'Imina technologies se présente sous la forme d'un parallélépipède d'une taille très légèrement supérieure à celle d'un dé, prolongé par un bras manipulateur. A l'extrémité de ce bras peuvent être fixés différents outils, parmi lesquels des pinces, des micro-seringues, ou encore des pointes de microscopie à effet tunnel. La régulation du robot et la tenue mécanique de son bras sont contrôlés par une électronique externe. L'utilisateur commande les déplacements du robots à l'aide d'une manette. Ceux-ci sont effectués par micro-sauts successifs : des impulsions électriques sont envoyées aux trois pieds piézoélectriques du robot. Plusieurs milliers de micro-sauts peuvent être effectués par seconde, leur taille variant de 300 à 50 nanomètres en mode rapide, et jusqu'à 5 nanomètres en mode précis. Benoît Dagon, l'un des fondateurs d'Imina Technologies, souligne que le miBot "permet d'isoler un seul nanotube et pour le déposer sur un autre appareil afin d'en étudier sa conductivité électrique, thermique ou sa résistance mécanique". La vidéo ci-dessous présente les étapes de saisie d'un nanofil de 80 nm de diamètre à l'aide d'une pointe de tungstène fixée au bout du bras du robot, le déplacement et le positionnement du nanofil sur une grille de microscopie électronique à transmission pour étude de sa structure.
Pour le développement de son robot, Imina Technologies a reçu le 18 novembre dernier le prix KPMG "Tomorrow Market's Award", doté de 50.000 francs suisses (34 100 euros environ). Ce prix, décerné depuis quatre ans, récompense des travaux de recherche innovants orientés vers le transfert technologique au sein des marchés de demain.