Les scientifiques de l'IBM Research - Laboratoire de Zurich en collaboration avec l'ETH Zurich ont réussi à positionner des nanotubes - mesurant seulement 25 sur 80 nanomètres - sur une surface de manière très précise et systématique en utilisant un processus spécial d'orientation et d'impression à l'échelle nanométrique. Pour prouver que leur méthode fonctionne, les scientifiques ont construit un Ampelmännchen (pictogramme piéton sur les feux de circulation) debout et ambulant de nanotubes d'or orientés sélectivement. Une application intéressante de cette méthode pourrait être la protection contre la contrefaçon d'objets de valeur tels que des montres, bijoux ou objets d'art.
La revue scientifique Matériaux fonctionnels avancés a publié un article décrivant ce travail dans son numéro du 22 février 2012. Les chercheurs ont développé un processus d'orientation et d'impression à l'échelle nanométrique qui leur permet d'imprimer n'importe quel motif arbitraire avec une résolution de particules individuelles. La publication décrit comment cette méthode permet même d'orienter spécifiquement des nanotubes oblongs dans la même direction - longitudinalement ou transversalement - tout en préservant les propriétés souvent uniques des nanotubes.
Dr Heiko Wolf, chef de l'équipe de projet chez IBM Research – Zurich explique, "Nous utilisons la tension superficielle de l'eau et un modèle de nanostructure pour orienter les nanotubes. Ils peuvent ensuite être transférés sur n'importe quelle surface donnée via un processus de nanoimpression."
De tels nanotubes, qui sont inférieures à 100 nanomètres, ont souvent des propriétés uniques. Les particules non sphériques sont intéressantes car certaines propriétés peuvent être exploitées en fonction de leur orientation. Par exemple, les propriétés optiques des nanotubes d'or utilisés dans ces expériences peuvent être ciblées. Observé à travers un filtre polarisant, la couleur de la lumière change en fonction de l'orientation des tubes par rapport au filtre. De cette façon, les scientifiques ont réussi à créer un Ampelmännchen rouge debout et un vert ambulant du même type de nanotubes, mais orientés dans des directions différentes. Mesurant seulement 60 micromètres, les Ampelmännchen® sont environ 2500 fois plus petits que les originaux.
Des processus appropriés pour appliquer un grand nombre de nanostructures ou de particules fonctionnelles sur des surfaces de manière efficace et précise sont essentiels pour l'application pratique de nombreuses innovations nanotechnologiques. Cette technique d'impression sophistiquée constitue une méthode de fabrication polyvalente et puissante qui pourrait se prêter à des applications commerciales telles que la contrefaçon ou dans les secteurs de l'électronique et de l'informatique ou pour les technologies énergétiques.
