Une équipe internationale de scientifiques a créé un moteur moléculaire inspiré de l'antique vis d'Archimède. Le dispositif, qui ne mesure que quelques nanomètres, est capable de tourner sous l'action d'un courant électrique et de changer de sens lorsque la polarité de la tension s'inverse.
À la base se trouve une molécule hélicoïdale d'hélicène, synthétisée par l'équipe du professeur Michael Pittelkow de l'université de Copenhague. Elle a été fixée entre deux électrodes d'or avec une précision atomique à l'Institut Weizmann des sciences, en Israël.
Lorsqu'une tension est appliquée, les électrons qui traversent l'hélice lui transmettent un moment angulaire — exactement comme un flux d'eau fait tourner une vis. Le sens de rotation est déterminé par le « filetage » de la molécule et entièrement contrôlé par la polarité du courant.
Il s'agit de la première démonstration d'un moteur moléculaire mis en mouvement par un courant électrique, rigidement fixé entre deux électrodes métalliques et capable de tourner dans une direction contrôlée.
Des chercheurs de l'université d'Augsbourg ont réalisé des simulations de mécanique quantique. Ils ont montré qu'en atteignant une certaine vitesse de rotation, la conductivité de la molécule augmente brusquement — jusqu'à 100 fois.
Les expériences ont été menées sous la direction du professeur Oren Tal et du docteur Anil Kumar Singh. La partie théorique était dirigée par le professeur Fabian Pauly.
Les travaux sont publiés dans la revue Nature. Comment cela influencera-t-il le développement de l'électronique moléculaire dans les années à venir ?
Le dispositif ouvre un nouveau principe de fonctionnement pour les nanomachines : le courant déclenche la rotation, et la rotation, à son tour, amplifie le courant. Les scientifiques notent que le seuil d'amplification peut être ajusté en étirant ou en comprimant la molécule.
