Des recherches impliquant des scientifiques de l'Université de Nottingham sont à l'avant-garde d'une nouvelle méthode d'étude et de fabrication de molécules.

L'oeuvre, signalé dans Matériaux naturels , pourrait ouvrir la voie à la production de nanomatériaux destinés à être utilisés dans une nouvelle génération d'ordinateurs et de dispositifs de stockage de données plus rapides, plus petit et plus puissant.

Le groupe de recherche de Nottingham, dirigé par le Dr Andrei Khlobystov à l'École de chimie de l'Université, se spécialise dans la chimie des nanomatériaux et étudie les nanotubes de carbone en tant que conteneurs pour les molécules et les atomes.

Les nanotubes de carbone sont des nanostructures remarquables avec un diamètre typique de 1-2 nanomètres, qui fait 80, 000 fois plus petit que l'épaisseur d'un cheveu humain. Au cours des dernières années, les chercheurs ont découvert que les propriétés physiques et chimiques des molécules insérées dans les nanotubes de carbone sont très différentes des propriétés des molécules libres. Cela présente un mécanisme puissant pour manipuler les molécules, en exploitant leurs propriétés fonctionnelles, tels que magnétiques ou optiques, et pour contrôler leur réactivité chimique.

La dernière étude est une collaboration entre les nanoscientifiques chimiques du Dr Khlobystov, des chimistes théoriciens basés à l'École de chimie de l'Université et des microscopistes électroniques de l'Université d'Ulm en allemand.

Travailler ensemble, ils ont démontré que les nanotubes de carbone peuvent être utilisés comme réacteurs chimiques à l'échelle nanométrique et que des réactions chimiques impliquant des atomes de carbone et de soufre contenus dans un nanotube conduisent à la formation de bandes de carbone atomiquement minces, connu sous le nom de nanoruban de graphène, décoré d'atomes de soufre sur le pourtour.

Le Dr Khlobystov a déclaré:"Les nanorubans de graphène possèdent une multitude de propriétés physiques intéressantes, ce qui les rend plus adaptés aux applications dans les dispositifs électroniques et spintroniques que le matériau parent graphène - dont la découverte a attiré le prix Nobel de physique l'année dernière pour les scientifiques de l'Université de Manchester, les professeurs Andre Geim et Konstantin Novoselov.

« Les nanorubans sont très difficiles à fabriquer, mais la stratégie de l'équipe de Nottingham consistant à confiner les réactions chimiques à l'échelle nanométrique déclenche la formation spontanée de ces structures remarquables. L'équipe a également découvert que les nanorubans - loin d'être de simples structures plates et linéaires - possèdent une torsion hélicoïdale sans précédent qui change avec le temps, donner aux scientifiques un moyen de contrôler les propriétés physiques du nanoruban, comme la conductivité électrique."

Les dispositifs basés sur des nanorubans pourraient potentiellement être utilisés comme nano-commutateurs, nano-actionneurs et nano-transistors intégrés dans des ordinateurs ou des dispositifs de stockage de données.