Nano-machines Moléculaires

Contrôle Electronique de Nano-Machines Moléculaires
Gérald Dujardin
Laboratoire de Photophysique Moléculaire
Bât. 210, Université Paris-Sud
91405, Orsay
[email protected]
http://voyager.ppm.u-psud.fr/nanophysics.html
Au début des années 90, plusieurs découvertes ont mis à l’ordre du jour la
miniaturisation ultime des machines à l’échelle des molécules individuelles. En
physique, c’est le développement des microscopies à champ proche qui a permis
de mettre au point des méthodes de plus en plus sophistiquées pour travailler à
l’échelle (sub)nanométrique et manipuler des molécules individuelles. En
biologie, on a découvert l’existence de moteurs macromoléculaires naturels
constitués de protéines dont la mise en mouvement est le plus souvent
déclenchée par l'hydrolyse d'ATP (le "fioul" biologique). En chimie de synthèse,
l’impulsion est venue de l'élaboration de molécules et de nano-hybrides
totalement artificiels, dont le comportement rappelle celui des systèmes
biologiques, mais de plus petite taille. Dans ce contexte, on discutera le contrôle
électronique du mouvement d’une molécule individuelle, le biphényl adsorbé
sur du Si(100), obtenu à l’aide d’un microscope à effet tunnel à basse
température (5 K). Ces résultats suggèrent une méthode générique d’apport
d’énergie et de contrôle du fonctionnement d’une nano-machine moléculaire
fondée sur la localisation de l’injection d’électrons à l’intérieur de la molécule
avec une précision spatiale picométrique.