La nanotechnologie s'appuie sur la fabrication de nanostructures. Les scientifiques ont maintenant réussi à développer une structure carbonée unique à l'échelle nanométrique qui ressemble à une minuscule moustache enroulée. Leur méthode pourrait ouvrir la voie à la formation de nano-réseaux plus complexes. Des chercheurs du groupe Propriétés électroniques des matériaux de la Faculté de physique (Université de Vienne) et leurs collaborateurs internationaux ont publié leurs résultats dans la nouvelle revue en libre accès du groupe Nature Publishing, Rapports scientifiques .

Les nanomatériaux présentent des propriétés uniques qui ne peuvent se développer que lorsque les structures du matériau sont très petites, c'est-à-dire à l'échelle nanométrique. Afin d'exploiter ces propriétés spéciales telles que, par exemple, effets quantiques spécifiques, il est très important de produire des nanostructures prédéfinies de manière contrôlée et d'interpréter la formation de leur forme. Les scientifiques tentent de comprendre comment initier et contrôler la croissance des nanomatériaux et explorent différentes manières de concevoir et de construire des nanostructures avec un contrôle fin sur les formes. Dans la nature, de nombreuses formes organiques se développent bilatéralement, C'est, symétriquement dans deux directions distinctes. Une équipe internationale de chercheurs de l'Université de Vienne (Autriche), l'Université de Surrey (Royaume-Uni) et l'IFW Dresde (Allemagne) ont maintenant réalisé une telle formation bilatérale de nanomatériaux inorganiques dans un environnement contrôlé en mettant en œuvre une nouvelle méthode.

Comment faire pousser une nanomoustache

Les scientifiques ont mis sous pression un gaz composé d'atomes de carbone et de fer à une température élevée jusqu'à ce qu'ils observent que deux bras d'atomes de carbone ont commencé à pousser spontanément à partir d'un noyau de fer. Lorsque le noyau de fer était assez petit, les deux bras de carbone ont commencé à tourner en spirale à leurs extrémités de sorte que l'ensemble de la nanostructure avait une ressemblance frappante avec une moustache enroulée. "Les informations encourageantes que nous avons obtenues de nos expériences fournissent un très bon point de départ pour la production contrôlée de nouveaux matériaux extraordinaires avec des nanostructures conçues", attend le Dr Hidetsugu Shiozawa, auteur principal de la publication scientifique et chercheur à la Faculté de physique de l'Université de Vienne.

Imperfections utiles

Afin d'en savoir plus sur l'architecture interne des nanomoustaches, les chercheurs ont découpé leur nanomatériau en tranches extrêmement fines et ont utilisé une technique de microscopie spéciale - la microscopie électronique à transmission - pour examiner de plus près les tranches. Lorsque les nanostructures se développent, des imperfections structurelles du matériau apparaissent, caractéristiques de la manière dont le matériau a été formé. Dans le motif à chevrons observé de la nanomoustache en tranches, la répartition des imperfections structurelles a permis aux scientifiques de remonter dans le temps et d'extraire des informations supplémentaires sur la formation du nanomatériau. Pour les applications futures, il sera fondamental d'appliquer leurs connaissances à la croissance de nanostructures en 2 ou 3 dimensions afin de construire des motifs et des réseaux réguliers à l'échelle nanométrique. Par conséquent, les scientifiques s'efforcent de mieux comprendre le mécanisme derrière le modèle de formation des nanomoustaches et visent à développer des nanostructures plus dimensionnelles et plus complexes dans les futurs projets de recherche.