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Ils ont réussi à réduire des objets à l’échelle nanométrique

Les ingénieurs du MIT ont mis au point un moyen de créer des objets à l’échelle nanométrique 3D en modelant une structure plus grande avec un laser, puis en la réduisant. Cette image montre une structure complexe avant rétrécissement. Crédits : Daniel Oran

Une équipe du MIT explique dans la revue Science avoir trouvé le moyen de réduire des objets de 1 000 fois leur taille, à l’échelle nanométrique. Comment fonctionne alors cette fabrication dite « par implosion » ?

Rétrécir des objets à l’échelle nanométrique ? Des chercheurs du MIT l’ont fait. Et la méthode, d’un point de vue purement scientifique, serait à portée de main de nombreux laboratoires de recherches. L’idée consiste à envelopper un tissu dans un gel expansif. De là, vous obtenez un grossissement du tissu et vous pouvez l’observer avec un microscope classique. L’objet étant désormais « grossi », il suffit alors d’inverser le processus pour le réduire.

Grossir l’objet, puis le réduire

Le procédé comporte trois étapes. Un support fabriqué avec un hydrogel de polyacrylate – un polymère ultra-absorbant retrouvé généralement dans les couches pour bébé – est plongé dans un bain de fluorescéine. Cette substance possède la propriété de se lier facilement avec l’hydrogel. Chaque molécule de fluorescéine est ensuite fixée à divers endroits grâce à un rayon laser. Vous obtenez alors des sortes de « points d’ancrage » permettant d’évaluer la structure 3D de l’objet désiré.

« Vous attachez les ancres où vous le souhaitez avec de la lumière, et vous pouvez ensuite attacher ce que vous voulez aux ancres, explique en effet dans un communiqué Edward Boyden, principal auteur de l’étude. Ce pourrait être un point quantique, un fragment d’ADN, une nanoparticule d’or ». La dernière étape consiste ensuite à déshydrater l’échafaud en polyacrylate avec un acide. Le matériau rattaché au polyacrylate pourrait ainsi réduire sa taille au millième de sa taille initiale.

MIT fabrication par implosion
Crédits : Daniel Oran

« Démocratiser la nanofabrication »

Outre le simple fait d’avoir pu réduire un objet à l’échelle nanométrique, qui est en soi un exploit, les chercheurs notent les nombreuses utilisations potentielles de cette fabrication par implosion (robotique, médecine, optique, entre autres). La technique nécessite par ailleurs des « ingrédients simples ». Autrement dit, « de nombreux laboratoires de biologie et de science des matériaux disposent déjà de l’équipement nécessaire pour commencer à rétrécir eux-mêmes des objets à l’échelle nanométrique », lit-on dans le communiqué.

Dans un futur proche, nous pourrions donc être capables de rendre des objets 1 000 fois plus petits en quelques secondes seulement grâce à un procédé relativement simple et peu coûteux. « Il y a toutes sortes de choses que nous pourrions faire avec ça, assure Edward Boyden. Démocratiser la nanofabrication pourrait ouvrir des frontières que nous ne pouvons pas encore imaginer ».

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