Un véhicule sans émission et sans bruit? Les Européens sont sur la bonne voie
Des chercheurs néerlandais et suisses ont développé une voiture à quatre roues ne faisant aucun bruit et ne libérant aucune émission. Présentée dans la revue Nature, l'étude a été financée en partie dans le cadre du projet MOLECULAR MOTORS («Molecular motors - controlling movement at the nanoscale»), soutenu par une subvention avancée du CER (Conseil européen de la recherche) d'une valeur de 2,18 millions d'euros au titre du septième programme-cadre (7e PC). Les chercheurs expliquent que ce prototype symbolise le summum de la construction légère. Les moteurs peuvent transformer de l'énergie chimique, thermique ou électrique en énergie cinétique pour garantir le mouvement de marchandises d'un point A à B. Mère Nature fait pratiquement de même. Les protéines motrices comme la kinésine et l'actine jouent ce rôle. Les chercheurs expliquent que ces protéines glissent le long des autres protéines et participent à la combustion de l'adénosine triphosphate (ATP). Des scientifiques de l'université de Groningue et de l'université de Twente aux Pays-Bas, aux côtés de chercheurs de Laboratoires fédéraux suisses pour la science et la technologie des matériaux (EMPA) et de l'université de Zurich en Suisse ont développé cette nanovoiture unimoléculaire qui se déplace sur quatre roues électriques en ligne droite sur une surface de cuivre. En synthétisant une molécule sur quatre roues rotatives, l'équipe a rapproché l'Europe du développement de transport artificiel à l'échelle nanométrique. «Pour se déplacer, notre voiture n'a besoin ni de rails ni d'essence; elle fonctionne par l'électricité», explique le chercheur de l'EMPA, Karl-Heinz Ernst, également professeur à l'université de Zurich. «Elle est la plus petite voiture au monde, et possède quatre roues.» Le défi de développement de ce petit véhicule était d'améliorer sa capacité de rechargement. Selon les chercheurs, cette voiture de 4x2 nanomètres, d'environ 500 millions de fois plus petite qu'un Volkswagen Golf, a besoin d'être rechargée à chaque demi-tour de roue. Cela est possible grâce à un microscope à effet tunnel. Sa conception moléculaire limite quelque peu la capacité des roues à tourner; elles ne vont donc que dans une seule direction. «En d'autres termes, elle ne peut pas se mettre en marche arrière», explique le professeur Ernst. Les chercheurs remarquent que d'après leur «plan de construction», la conduite de la molécule organique complexe fonctionne ainsi: après l'avoir placé sur une surface de cuivre et avoir posé une extrémité de microscope à effet tunnel dessus en laissant un écart raisonnable, une puissance moyenne de pas moins de 500 microvolts est appliquée. Les électrons voyagent dans la molécule, régénérant des changements structurels réversibles dans chaque roue. Une isomérisation cis-trans émerge au niveau d'une double liaison. Les deux se croisent pour retourner ensuite à leur position initiale. Si les quatre roues fonctionnent simultanément, la voiture avance. Après 10 simulations par microscopie à effet tunnel, les chercheurs ont constaté que la molécule avait avancé de 6 nanomètres. «Les déviations par rapport à la trajectoire résultent du fait qu'il n'est pas évident de stimuler les autres roues simultanément», commente le professeur Ernst.Pour de plus amples informations, consulter: EMPA: http://www.empa.ch/ Conseil européen de la recherche (CER): http://erc.europa.eu/
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Pays-Bas