Avant-première d’une Course moléculaire au lycée français de Berlin le mercredi 1er décembre 2021
La NanoCar Race est une compétition scientifique, dont les véhicules sont des molécules. La course se déroule dans le nanomonde à l’échelle du nanomètre, c’est à dire un milliardième de mètre, environ 30 000 fois plus petit que l’épaisseur d’un cheveu. Elle a été organisée pour la première fois à Toulouse les 28 et 29 avril 2017.
Les conducteurs des voitures moléculaires utilisent les électrons de la pointe d’un microscope à effet tunnel (STM) pour les faire bouger, généralement d’un dixième de nanomètre à chaque fois, de sorte que la course de nanocar se déroule à très petite échelle. Avec environ 100 à 1000 atomes et une taille latérale de quelques nanomètres, une nanocar est une molécule avec un avant et un arrière distincts. Sa structure chimique permet à la nanocar de se déplacer sur une surface lorsque des électrons la traversent depuis la pointe STM. Le mécanisme de propulsion peut être soit inélastique (lié à l’excitation de modes vibrationnels ou à des changements structurels induits par le courant), soit dipolaire, résultant de la répulsion ou de l’attraction entre la nanocar et la pointe STM.
Le projet Nanorace auprès des jeunes a été lancé au lycée de Berlin grâce au concours du service scientifique de l’Ambassade de France et Allemagne et des enseignants de mathématique et de physique du Lycée français de Berlin.
Les élèves et leurs professeurs ont pu découvrir découvrir le concept global de la Nanocar Race grâce à un atelier proposé par Christian Joachim et Oumaima Aiboudi. Ils ont pu également entrer en contact direct avec les membres de l’une des équipes impliquées en l´occurrence celle de L’équipe allemande de Dresde, en lien avec Francesca MORESCO, chercheuse à la TU Dresden, Coordinatrice du « Single Molecule Machines Group » et partenaire de Christian Joachim.
Il s’agit la d’une belle opportunité pour promouvoir les sciences et les technologies auprès des jeunes, qui pourront vivre une expérience concrète et échanger avec des chercheurs et chercheuses sur leurs projets, domaines de compétences et les perspectives d’avenir. La dimension scientifique, avec les jeunes et les chercheurs, la recherche universitaire, les laboratoires d’excellence en France et en Allemagne sont des enjeux importants, ainsi que la dimension pédagogique et la volonté de dialoguer avec le grand public.
Cette course permet ainsi de médiatiser tout un pan de science fondamentale et de progrès instrumental, comme le microscope à effet tunnel.
Parmi les applications possibles de ces nouvelles technologies, le CNRS cite le développement des molécule-machines à calculer, des molécule-moteurs et de l’Atome-Tech qui permettra à l’avenir de construire atome par atome et à la surface d’un isolant des circuits électroniques quantiques dont les parties calculant mesureront moins de 1 nm de côté. On peut également citer la construction de molécule-machines capables, atome par atome, de dépolluer les déchets industriels, les ordures ménagères comme décrites dans des romans de science-fiction des années 1960 sous le terme de « digesteurs ». Une nouvelle science des surfaces, dite membranaire est également envisageable où des machines moléculaires contrôlées une par une (ou en une exploration aléatoire) inspecteraient les canaux transmembranaires et élimineraient les tentatives d’intrusion des virus dès leur approche de la surface de la membrane.
Source : CNRS
Contact Lycée français : csarrey@fg-berlin.eu