Depuis qu'Ernő Rubik a inventé le Rubik's Cube en 1974, le puzzle mathématique a mis à l'épreuve le cerveau et la patience de personnes de tous âges. Deux chercheurs travaillant sur la manipulation moléculaire au Laboratoire des matériaux atomiques (LAM) se sont lancés le défi d'en faire une version à l'échelle nanométrique.

"Une soirée, on essayait de penser à une structure simple à reproduire, et l'idée du Rubik's Cube vient de nous venir, " disent Almirka Dan Norcev et Yegor Naljapäev, deux doctorats étudiants du LAM. Tous deux sont des maîtres-résolveurs de cubes et ont déjà participé à des compétitions européennes de speedcubing.

Un assemblage précis de molécules

Pour créer la petite réplique, les chercheurs du LAM ont d'abord isolé les atomes de six éléments - dont le bore (B), aluminium (Al) et gallium (Ga) - pour agir comme les "couleurs". Puis ils ont lié les atomes à 27 C 12 N 8 molécules de magnésium. A l'aide d'un microscope à effet tunnel, ils ont pu organiser les molécules en un cube d'environ trois nanomètres de large.

Malheureusement, le Rubik's Cube de LAM ne peut pas être joué. "Les cubes sont indépendants pour l'instant. Nous n'avons pas créé d'axes qui permettraient de faire pivoter les différents éléments, " dit Norcev. Mais à la lumière de leur succès initial, les deux Ph.D. les étudiants travaillent maintenant sur une version plus complexe qui utilise des atomes d'oxygène et de soufre comme connecteurs. Norcev et Naljapäev espèrent faire la démonstration de la nouvelle structure moléculaire lors du week-end portes ouvertes de l'EPFL du 14 au 15 septembre 2019.