Cette image montre les polymères qui ont été créés à une résolution de 5 nanomètres (le brin moyen de cheveux humains est de 80, 000 nanomètres de large). Crédit :Département de chimie, université McGill
Bien qu'ils puissent révolutionner une large gamme de produits de haute technologie tels que les écrans d'ordinateur ou les cellules solaires, les matières organiques n'ont pas la même composition chimique ordonnée que les matières inorganiques, empêchant les scientifiques de les utiliser à leur plein potentiel.
Mais une équipe internationale de chercheurs dirigée par le Dr Dmitrii Perepichka de McGill et le Dr Federico Rosei de l'Institut national de la recherche scientifique a publié des recherches qui montrent comment résoudre cette énigme vieille de plusieurs décennies. L'équipe a effectivement découvert un moyen d'ordonner les molécules dans le PEDOT, le polymère conducteur le plus important sur le plan industriel.
Bien que le Dr Perepichka s'empresse de souligner que la recherche n'est pas directement applicable aux produits actuellement sur le marché, il donne l'exemple d'une utilisation possible des découvertes dans les puces informatiques. "C'est un principe bien connu que le nombre de transistors dans une puce informatique double tous les deux ans, " il a dit, "mais nous atteignons maintenant la limite physique. En utilisant des matériaux moléculaires au lieu du silicium semi-conducteur, nous pourrions un jour construire des transistors dix fois plus petits que ce qui existe actuellement. » Les puces n'auraient en fait qu'une seule molécule d'épaisseur.
La technique semble trompeusement simple. L'équipe a utilisé un matériau inorganique - un cristal de cuivre - comme modèle.
Lorsque des molécules tombent sur le cristal, le cristal provoque une réaction chimique et crée un polymère conducteur. En utilisant un microscope à sonde à balayage qui leur a permis de voir des surfaces avec une résolution atomique, les chercheurs ont découvert que les polymères avaient imité l'ordre de la surface cristalline.
L'équipe n'est actuellement capable de produire la réaction que dans une dimension, c'est-à-dire pour faire une chaîne ou une ligne de molécules. La prochaine étape sera d'ajouter une seconde dimension afin de réaliser des feuilles continues (« graphite organique ») ou des circuits électroniques.
La recherche a été publiée en ligne par le Actes de l'Académie nationale des sciences.
