Des scientifiques de l'Université de Lancaster et de l'Université d'Oxford ont créé un circuit nano-électronique qui vibre sans aucune force externe.

À l'aide d'un petit fil suspendu, ressemblant à une corde de guitare vibrante, leur expérience montre comment un simple nano-dispositif peut générer un mouvement directement à partir d'un courant électrique. La recherche a été publiée dans Physique de la nature .

Pour créer l'appareil, les chercheurs ont pris un nanotube de carbone, qui est un fil d'un diamètre d'environ 3 nanomètres, environ 100, 000 fois plus fine qu'une corde de guitare. Ils l'ont monté sur des supports métalliques à chaque extrémité, puis refroidi à une température de 0,02 degrés au-dessus du zéro absolu. La partie centrale du fil était libre de vibrer, que les chercheurs ont pu détecter en y faisant passer un courant et en mesurant un changement de résistance électrique.

Tout comme une corde de guitare vibre lorsqu'elle est pincée, le fil vibre lorsqu'il est mis en mouvement par une tension oscillante. C'était exactement ce que les chercheurs attendaient.

La surprise est venue quand ils ont répété l'expérience sans la tension de forçage. Dans les bonnes conditions, le fil oscillait de lui-même.

La corde de la nano-guitare jouait d'elle-même.

Le chercheur principal, le Dr Edward Laird de l'Université de Lancaster, a déclaré :« Il nous a fallu un certain temps pour déterminer la cause des vibrations, mais on a fini par comprendre. Dans un si petit appareil, il est important qu'un courant électrique soit constitué d'électrons individuels. Les électrons sautent un à un sur le fil, chacun lui donnant un petit coup de pouce. Habituellement, ces poussées sont aléatoires, mais nous avons réalisé que lorsque vous contrôlez les paramètres correctement, ils vont se synchroniser et générer une oscillation."

Alors, quelle note joue la nano-guitare ?

"Le nanotube est bien plus fin qu'une corde de guitare, il oscille donc à une fréquence beaucoup plus élevée, bien dans la plage des ultrasons, de sorte qu'aucun humain ne pourrait l'entendre.

"Toutefois, on peut encore lui attribuer une note. Sa fréquence est de 231 millions de hertz, ce qui signifie que c'est une chaîne A, à 21 octaves au-dessus de l'accord standard."

Le nano-oscillateur pourrait être utilisé pour amplifier de minuscules forces, comme dans les nouveaux microscopes, ou pour mesurer la viscosité de fluides quantiques exotiques. Ces expériences seront poursuivies dans un nouveau laboratoire que le Dr Laird est en train de mettre en place dans le département de physique de Lancaster, soutenu par une subvention de 2,7 millions d'euros de l'Union européenne.