Des chercheurs de l'UE parviennent à aligner des nanofilms
Des chercheurs financés par l'UE originaires du Danemark, d'Allemagne, d'Israël et des États-Unis ont découvert un moyen d'aligner des molécules pour former des nanofilms sur la surface de l'eau, ce qui facilite l'étude de leur structure. Leurs résultats, publiés dans la revue Journal of Chemical Physics, ouvrent la voie à d'importants progrès pour l'étude des protéines membranaires et pour le développement de matériaux fonctionnels avancés. On crée les nanofilms en dissolvant le matériau cible dans une substance volatile, qui est ensuite aspergée à la surface de l'eau. Le solvant s'évapore et le matériau flotte à la surface de l'eau, où les deux éléments s'associent pour former une couche cristalline très fine. Le problème de cette technique est que bien que les molécules s'assemblent et cristallisent, elles se mélangent et se dirigent vers différentes directions. L'orientation des molécules impose en réalité les propriétés électriques, magnétiques et optiques du film final; ainsi, cette «poudre en 2 D» est problématique en laboratoire et peu pratique dans le cadre d'applications technologiques. Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont bombardé le film d'impulsions laser d'une nanoseconde. Les impulsions laser créent un champ électrique qui fait lentement pivoter les molécules. Étant donné que le champ est polarisé, les molécules capturées sont influencées et s'alignent dans la même direction. Le taux de réussite est de 30%; cependant, les films résultants se sont révélés plus utiles de manière exponentielle que ceux produits jusqu'à présent. Le Dr Iftach Nevo, un boursier Marie Curie de l'université d'Aarhus au Danemark, a déclaré: «À notre connaissance, c'est la première fois que l'on produit des films alignés de moins d'un nanomètre d'épaisseur.» L'équipe a également découvert que la nature de la substance volatile utilisée pour dissoudre le matériau initial était extrêmement importante, étant donné que le taux d'évaporation et la température ont tous deux un effet sur l'organisation du nanofilm originel. Cette technique a une portée générale et peut être appliquée à toute une gamme de molécules. Elle n'est pas parfaite, mais les progrès réalisés par l'équipe représentent un grand pas en avant vers l'obtention de nanofilms stables et auto-alignés. Ces films pourraient être utilisés dans l'étude des structures de tissus et de membranes biologiques à l'aide de techniques d'imagerie avancées. Ces nouvelles connaissances ouvrent la voie à l'utilisation des nanofilms dans le développement de matériaux ultrafins, qui reposent sur les molécules alignées. Elles pourraient également trouver des applications importantes dans le domaine des technologies émergentes de cellules solaires D'après le coauteur Tamar Seideman de l'université du Northwestern aux États-Unis, la capacité à aligner les molécules dans ces dispositifs serait une composante indispensable de leur efficacité.
Pays
Danemark