Des chercheurs ont annoncé la toute première méthode de contrôle de la croissance de cristaux métalliques à partir d'atomes uniques.

Publié dans la revue Communication Nature et développé à l'Université de Warwick, la méthode, appelé Nanocristallométrie, permet la création de composants précis pour une utilisation en nanotechnologie.

Le professeur Peter Sadler du département de chimie de l'université a déclaré que « la percée avec la nanocristallométrie est qu'elle nous permet en fait d'observer et de contrôler directement le nano-monde en mouvement ».

En utilisant une matrice de graphène dopée pour ralentir puis piéger les atomes du métal précieux osmium, les chercheurs ont pu contrôler et quantifier la croissance des cristaux métalliques. Lorsque les atomes piégés entrent en contact avec d'autres atomes d'osmium, ils se lient, se transformant finalement en cristaux de métal 3D.

« La confection d'objets nanoscopiques est d'une importance capitale pour la production des matériaux du futur », dit le Dr Barry du Département de chimie de l'Université. "Jusqu'à présent la formation de nanocristaux métalliques, qui sont essentiels à ces futurs matériaux, ne pouvait pas être contrôlé avec précision au niveau des atomes individuels, dans des conditions douces et accessibles."

Le professeur Sadler déclare :« L'importance de la nanocristallométrie est qu'elle a permis de faire croître avec des cristaux métalliques de précision qui peuvent être aussi petits que 0,00000015 cm, ou 15 ångström, large. Si un nanodispositif nécessite un million d'atomes d'osmium, à partir de 1 gramme d'osmium, nous pouvons fabriquer environ 400 000 appareils pour chaque personne sur cette terre. Par rapport aux méthodes existantes de croissance cristalline, la nanocristallométrie offre une amélioration significative dans la fabrication économique et efficace d'objets nanoscopiques de précision."

Les chercheurs soutiennent que la nouvelle méthode possède une gamme d'utilisations potentielles. "Nous envisageons l'utilisation de la nanocristallométrie pour construire des circuits électroniques de niveau atomique et nouveaux dispositifs de stockage de nano-informations. La méthode a également un potentiel important pour une utilisation dans la biodétection de médicaments, De l'ADN et des gaz également pour créer des nano-motifs uniques sur des surfaces pour l'étiquetage de sécurité et le scellement de documents confidentiels. La nanocristallométrie est également une méthode innovante pour produire de nouveaux nano-alliages métalliques, et de nombreuses combinaisons sont envisageables. Ils peuvent avoir des propriétés très inhabituelles et encore inexplorées", commenta le Dr Barry.

La nanocristallométrie a été rendue possible grâce à des installations de pointe que l'on ne trouve qu'au Royaume-Uni à l'Université de Warwick. « Les progrès réalisés dans le domaine ont été rendus possibles grâce à notre utilisation d'un microscope électronique à transmission haute résolution à correction d'aberration de pointe, le seul microscope de ce type au Royaume-Uni, qui a le potentiel d'imager des atomes individuels de cette manière. Nous savons que les choses sont faites d'atomes, mais c'est vraiment rare de les voir danser devant tes yeux", dit le Dr Richard Beanland du Département de physique de l'Université.

Commentant le potentiel commercial de la nanocristallométrie Andrew Lee, Le directeur du développement commercial chez Warwick Ventures a déclaré :« Nous pensons que la technique de l'équipe pourrait être une véritable percée en termes d'offre de capacité de micromanipulation et de dérivatisation d'une surface de graphène; voyant de multiples opportunités commerciales se présenter à l'avenir. Nous avons mis un demande de brevet en place et nous recherchons activement des partenaires industriels avec lesquels collaborer à l'avenir."