Au fond des puces informatiques, de minuscules fils d'or et d'autres métaux conducteurs transportent l'électricité utilisée pour traiter les données.

Mais alors que ces circuits interconnectés rétrécissent à l'échelle nanométrique, les ingénieurs craignent que la pression, comme celle causée par la dilatation thermique lorsque le courant circule dans ces fils, pourrait faire en sorte que l'or se comporte plus comme un liquide que comme un solide, rendant la nanoélectronique peu fiable. Cette, à son tour, pourrait forcer les concepteurs de puces à rechercher de nouveaux matériaux pour fabriquer ces fils critiques.

Mais selon un nouveau document de Lettres d'examen physique , les concepteurs de puces peuvent dormir tranquilles. "L'or se comporte toujours comme un solide à ces petites échelles, " dit l'ingénieur en mécanique de Stanford Wendy Gu, qui a dirigé une équipe qui a découvert comment pressuriser des particules d'or de seulement 4 nanomètres de longueur - les plus petites particules jamais mesurées - pour évaluer si les flux de courant pourraient provoquer l'effondrement de la structure atomique du métal.

Pour mener l'expérience, L'équipe de Gu a d'abord dû trouver un moyen de mettre de minuscules particules d'or sous une pression extrême, tout en mesurant simultanément à quel point cette pression a endommagé la structure atomique de l'or.

Pour résoudre le premier problème, ils se sont tournés vers le domaine de la physique des hautes pressions pour emprunter un appareil connu sous le nom de cellule à enclume de diamant. Comme le nom l'indique, le marteau et l'enclume sont des diamants qui sont utilisés pour comprimer l'or. Comme Gu l'a expliqué, une nanoparticule d'or est construite comme un gratte-ciel avec des atomes formant un réseau cristallin de rangées et de colonnes nettes. Elle savait que la pression de l'enclume délogerait certains atomes du cristal et créerait de minuscules défauts dans l'or.

Le prochain défi était de détecter ces défauts dans l'or à l'échelle nanométrique. Les scientifiques ont projeté des rayons X à travers le diamant sur l'or. Des défauts dans le cristal ont provoqué la réflexion des rayons X sous des angles différents de ceux de l'or non compressé. En mesurant les variations des angles auxquels les rayons X rebondissent sur les particules avant et après l'application de la pression, l'équipe a pu dire si les particules ont conservé les déformations ou sont revenues à leur état d'origine lorsque la pression a été levée.

« Les défauts subsistent après la suppression de la pression, qui nous a dit que l'or se comporte comme un solide même à de telles échelles, " dit Gu.

En termes pratiques, ses découvertes signifient que les fabricants de puces peuvent savoir avec certitude qu'ils seront capables de concevoir des nanodispositifs stables en utilisant de l'or - un matériau qu'ils connaissent et auquel ils font confiance depuis des décennies - pour les années à venir.

« Dans un avenir prévisible, l'éclat de l'or ne s'effacera pas, " dit Gu.