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Des nanoressorts en matériau piézoélectrique

M. L. T.

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- À base d'oxyde de zinc, ces structures hélicoïdales ont un potentiel étonnant comme biocapteurs ou détecteurs de très faibles forces.

Après la nanosphère, le nanotube et le nanoruban, voici la dernière-née des structures à échelle nanométrique : le nanoressort en oxyde de zinc développé par une équipe de chercheurs du Georgia Institute of Technology (Atlanta, États-Unis). Non seulement cette structure hélicoïdale est étonnante : ces nanoressorts (nanosprings en anglais) mesurent quelques centaines de nanomètres de large - diamètre du ressort - pour seulement 5 à 20 nanomètres d'épaisseur. Mais surtout, cette nouvelle nanostructure produite par déposition physique en phase vapeur (PVD) d'oxyde de zinc bénéficie des caractéristiques de ce matériau. Ces nanoressorts combinent en effet des propriétés piézoélectriques et de polarisation électrostatique. Autant d'atouts qui pourraient être exploités sous forme d'actionneurs ou de transducteurs dans de futurs nanosystèmes.

Pour la détection spécifique de molécules

Les propriétés piézoélectriques de ces nanoressorts d'oxyde de zinc conviennent, par exemple, à la détection de très faibles flux de fluides, de minuscules forces d'ondes acoustiques hautes fréquences ou de tension/contrainte. Autre utilisation évoquée par Zhong L. Wang, responsable de ces recherches : la mesure de pression de fluides biologiques et de très faibles forces à l'échelle du nano- ou du piconewton (10-12). Sous forme d'actionneurs, ces ressorts peuvent par ailleurs induire une contrainte en présence d'un courant électrique. En outre, la polarisation électrostatique de ces nanoressorts permettrait la détection spécifique de molécules (ou de cellules) en fonction de leur charge électrique. La taille de ces nanoressorts rend dès lors accessible le développement de biocapteurs capables de déceler des molécules biologiques individuelles !

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