Une équipe d'ingénieurs en mécanique de l'Université de Californie à San Diego a utilisé avec succès des ondes acoustiques pour déplacer des fluides à travers de petits canaux à l'échelle nanométrique. Cette percée est un premier pas vers la fabrication de petits, appareils portables qui pourraient être utilisés pour la découverte de médicaments et les applications de microrobotique. Les appareils pourraient être intégrés dans un laboratoire sur puce pour trier les cellules, déplacer des liquides, manipuler des particules et détecter d'autres composants biologiques. Par exemple, il pourrait être utilisé pour filtrer un large éventail de particules, comme les bactéries, pour effectuer un diagnostic rapide.
Les chercheurs détaillent leurs conclusions dans le numéro du 14 novembre de Matériaux fonctionnels avancés . C'est la première fois que des ondes acoustiques de surface sont utilisées à l'échelle nanométrique.
Le domaine de la nanofluidique a longtemps eu du mal à déplacer des fluides dans des canaux 1000 fois plus petits que la largeur d'un cheveu, dit James Friend, professeur et expert en science des matériaux à la Jacobs School of Engineering de l'UC San Diego. Les méthodes actuelles nécessitent des équipements encombrants et coûteux ainsi que des températures élevées. Faire sortir un fluide d'un canal de quelques nanomètres de haut nécessite des pressions de 1 mégaPascal, ou l'équivalent de 10 atmosphères.
Les chercheurs dirigés par Friend avaient essayé d'utiliser des ondes acoustiques pour déplacer les fluides à l'échelle nano pendant plusieurs années. Ils voulaient également le faire avec un appareil qui pourrait être fabriqué à température ambiante.
Après un an d'expérimentation, chercheur post-doctoral Morteza Miansari, maintenant à Stanford, a pu construire un appareil en niobate de lithium avec des canaux nanométriques où les fluides peuvent être déplacés par des ondes acoustiques de surface. Cela a été rendu possible par une nouvelle méthode développée par Miansari pour lier le matériau à lui-même à température ambiante. La méthode de fabrication peut être facilement étendue, ce qui réduirait les coûts de fabrication. Construire un appareil coûterait 1000 $ mais en construire 100, 000 feraient baisser le prix à 1 $ chacun.
