(PhysOrg.com) -- Une équipe de recherche espagnole à Barcelone travaillant à l'Institut catalan de nanotechnologie, a réussi à construire l'échelle la plus sensible jamais créée. C'est capable, comme l'équipe le décrit dans son article publié dans Nature Nanotechnologie , de peser un seul proton.
Pour la plupart de l'histoire humaine civilisée, les gens ont pesé des choses, tout en essayant d'améliorer leur capacité à le faire. La masse de quelque chose mène assez souvent à sa valeur, et les échelles modernes ne sont pas différentes. Une balance qui peut peser non seulement des atomes, mais leurs parties, pourrait être utile comme outil pour aider les chercheurs à faire la distinction entre des quantités infimes de différents matériaux, ou des recherches médicales cherchant à trouver des différences entre des molécules très similaires.
L'équipe a réussi son exploit en utilisant un nanotube de carbone court (~150 nm) qui vibre à une fréquence d'un peu moins de 2 GHz, fonctionnant comme un résonateur nanomécanique. Les mesures sont effectuées en notant les changements de vibrations lorsque des objets sont placés dessus. En utilisant un nanotube plus court que la normale, l'équipe a pu obtenir une meilleure résolution qu'avec les échelles actuelles et a découvert qu'elle pouvait également être utilisée à des températures plus basses. Dans leur essai, ils ont pesé un atome de xénon (sous vide) à 10-24 grammes près (un septillionième de gramme) ou un yoctogramme, après avoir d'abord chauffé le nanotube pour éliminer tout autre atome qui aurait pu être présent. En faisant ainsi, ils ont découvert qu'ils étaient capables de peser un seul proton (1,7 yoctogrammes), une réalisation vraiment étonnante. La meilleure mesure de sensibilité de masse précédente était un énorme 100 yoctogrammes.
Les chercheurs suggèrent que l'échelle pourrait être utilisée pour la science des surfaces, applications de magnétométrie et spectrométrie de masse aux cellules de pesée, molécules de gaz et biomolécules.
Malheureusement, alors que construire une échelle avec une telle sensibilité est vraiment remarquable, il reste un obstacle de plus. Comme pour toute échelle, son utilité ne devient apparente que lorsqu'elle devient accessible aux autres. Ainsi, un moyen de créer un processus par lequel une telle échelle pourrait être produite en quantité suffisante à un coût raisonnable reste à trouver. Une fois que cela se produit, il est probable que cette nouvelle échelle deviendra un outil de recherche important dans les laboratoires du monde entier.
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