[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/en2fr\/wiki28\/moteur-plasmonique-a-lechelle-nanometrique-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/en2fr\/wiki28\/moteur-plasmonique-a-lechelle-nanometrique-wikipedia\/","headline":"Moteur plasmonique \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique – Wikipedia wiki","name":"Moteur plasmonique \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique – Wikipedia wiki","description":"before-content-x4 UN moteur plasmonique \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique (parfois appel\u00e9 un ” moulin \u00e0 lumi\u00e8re ” [d’abord] ) est un type","datePublished":"2017-01-01","dateModified":"2017-01-01","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/en2fr\/wiki28\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/en2fr\/wiki28\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/c9645c498c9701c88b89b8537773dd7c?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/c9645c498c9701c88b89b8537773dd7c?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/1\/10\/Nanometre-scale_plasmonic_motor.png\/220px-Nanometre-scale_plasmonic_motor.png","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/1\/10\/Nanometre-scale_plasmonic_motor.png\/220px-Nanometre-scale_plasmonic_motor.png","height":"149","width":"220"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/en2fr\/wiki28\/moteur-plasmonique-a-lechelle-nanometrique-wikipedia\/","wordCount":5276,"articleBody":"     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});before-content-x4UN moteur plasmonique \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique (parfois appel\u00e9 un ” moulin \u00e0 lumi\u00e8re ” [d’abord] ) est un type de nanomotrice, convertissant l’\u00e9nergie lumineuse en mouvement de rotation \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique. Il est construit \u00e0 partir de morceaux de feuille d’or sous une forme de gammadion, incrust\u00e9e dans des couches de silice. Lorsqu’elles sont irradi\u00e9es avec la lumi\u00e8re d’un laser, les pi\u00e8ces d’or tournent. Le fonctionnement s’explique par le concept quantique du plasmon. Ce type de nanomotrice est beaucoup plus petit que les autres types, et son fonctionnement peut \u00eatre contr\u00f4l\u00e9 en faisant varier la fr\u00e9quence de la lumi\u00e8re incidente.        (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Un mod\u00e8le de d\u00e9monstration de travail a \u00e9t\u00e9 produit par des chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory et de l’Universit\u00e9 de Californie \u00e0 Berkeley. Les d\u00e9veloppements suppl\u00e9mentaires comprennent probablement l’am\u00e9lioration de la r\u00e9sistance et de la flexibilit\u00e9 et de l’identification des mat\u00e9riaux \u00e0 moindre co\u00fbt. Les applications envisag\u00e9es comprennent le d\u00e9roulement de l’ADN des cellules vivantes et l’utilisation efficace de l’\u00e9nergie solaire.  Moteur plasmonique \u00e0 l’\u00e9chelle des nanom\u00e8tres. Illustration du moteur en or de taille nanom\u00e9trique, pris en sandwich entre deux microdisques de silice en forme carr\u00e9e de 300 nm identiques de 300 nm avec une superficie de 2,2 \u00d7 2,2 mm. [2]         (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Caract\u00e9ristiques de rotation et propri\u00e9t\u00e9s optiques des moteurs. Caract\u00e9ristiques de rotation et propri\u00e9t\u00e9s optiques des moteurs. La carte des couleurs montre la distribution de champ \u00e9lectrique normalis\u00e9e, et les fl\u00e8ches rouges indiquent le flux Poynting, qui est proportionnel \u00e0 l’\u00e9lan lin\u00e9aire de la lumi\u00e8re au voisinage du moteur. Le flux Poynting est dispers\u00e9 \/ absorb\u00e9 du c\u00f4t\u00e9 ext\u00e9rieur des bras, induisant un couple sur le moteur pour le conduire dans le sens antihoraire. [2]  Table of ContentsIntroduction [ modifier ]] Arri\u00e8re-plan [ modifier ]] Principe de fonctionnement [ modifier ]] Configuration exp\u00e9rimentale [ modifier ]] Applications [ modifier ]] En biologie [ modifier ]] Dans la conversion d’\u00e9nergie [ modifier ]] Limites [ modifier ]] Plans futurs [ modifier ]] Voir \u00e9galement [ modifier ]] Les r\u00e9f\u00e9rences [ modifier ]] Introduction [ modifier ]] L’augmentation des demandes de microtechnologie et de nanotechnologie a d\u00e9clench\u00e9 des int\u00e9r\u00eats et des opportunit\u00e9s importants pour les d\u00e9veloppements de divers produits m\u00e9caniques micro- (MEMS) et nano- (NEMS). L’une des caract\u00e9ristiques de cette technologie est sa capacit\u00e9 unique \u00e0 imiter divers ph\u00e9nom\u00e8nes naturels. Par exemple, le g\u00e9nie biom\u00e9dical a r\u00e9ussi \u00e0 remplacer et \u00e0 augmenter la fonction des organes endommag\u00e9s ou malades, [3] en concevant les artificiels en utilisant l’approche nanom\u00e9trique. La science derri\u00e8re la nanotechnologie les aide \u00e0 concevoir des dispositifs utilis\u00e9s pour la transplantation en m\u00e9decine, ce qui sugg\u00e8re qu’il faut comprendre comment les appareils \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique fonctionnent en explorant les cellules vivantes et ses principes de travail. Cela pourrait certainement inspirer les id\u00e9es derri\u00e8re la conception d’appareils puissants. Le m\u00e9canisme d’auto-r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration de l’\u00e9nergie par les micro-organismes a attir\u00e9 l’attention sur la compr\u00e9hension de la g\u00e9n\u00e9ration de l’\u00e9nergie \u00e0 partir de nanomat\u00e9riaux. Comme d\u00e9montr\u00e9 dans les travaux de divers chercheurs, la nanotechnologie a une grande capacit\u00e9 \u00e0 alimenter et \u00e0 am\u00e9liorer plusieurs dispositifs biologiques naturels en rempla\u00e7ant ces entit\u00e9s et en imitant les processus naturels dans l’\u00eatre vivant. La principale pr\u00e9occupation derri\u00e8re une telle approche est de fournir une source alternative avec des capacit\u00e9s plus \u00e9lev\u00e9es dans un environnement contr\u00f4l\u00e9. L’une des d\u00e9couvertes r\u00e9volutionnaires parmi eux est le nanomotrice, un petit appareil qui a la capacit\u00e9 de convertir diverses formes d’\u00e9nergie en mouvement en utilisant des approches observ\u00e9es dans la nature. La d\u00e9couverte dans ce domaine explique l’utilisation des propri\u00e9t\u00e9s des ondes et des particules pour faire fonctionner le nanomotrice. Cela conduit \u00e0 l’observation du soi-disant nanomotrice plasmonique en utilisant les propri\u00e9t\u00e9s du plasmon pour faire fonctionner le nanomotrice. [4] Les chercheurs du Laboratoire national de Lawrence Berkeley du d\u00e9partement am\u00e9ricain de l’\u00e9nergie (DOE) et de l’Universit\u00e9 de Californie (UC) Berkeley ont cr\u00e9\u00e9 le premier moteur de moulin \u00e0 lumi\u00e8re de taille nano dont la vitesse et la direction de rotation peuvent \u00eatre contr\u00f4l\u00e9es en r\u00e9glant la fr\u00e9quence de l’incident les ondes lumineuses.        (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Arri\u00e8re-plan [ modifier ]] Les nanomotors sont largement class\u00e9s en biologiques, hybrides et non biologiques. Biologique Les nanomotors sont g\u00e9n\u00e9ralement les moteurs microscopiques cr\u00e9\u00e9s par la nature comme les flagelles bact\u00e9riennes qui peuvent entrer en mouvement en utilisant l’ATP synthase, produite dans la cellule. Ce moteur permet aux bact\u00e9riens de se d\u00e9placer ind\u00e9pendamment. L’homologue fait de l’homme est appel\u00e9 un non biologique nanomotrice et imite la fonction du nanomotor naturel ou biologique permettre aux appareils de fonctionner. Cependant, ces nanodins artificiels sont moins efficaces par rapport \u00e0 l’homologue biologique. Ils n\u00e9cessitent une certaine fonctionnalisation pour acc\u00e9l\u00e9rer le mouvement ou am\u00e9liorer les fonctions du nanomotrice artificielle. Par exemple, l’incorporation de nanotubes de carbone dans la composante de platine des nanofils m\u00e9talliques asym\u00e9triques conduit \u00e0 son mouvement consid\u00e9rablement acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 dans la solution de peroxyde d’hydrog\u00e8ne. Le hybride Nanomotor utilise le principe chimique qui sont r\u00e9guli\u00e8rement observ\u00e9s dans le nanomoteur biologique et d’autres principes tels que les interactions magn\u00e9tiques pour remplir leurs fonctions. [5] Le mouvement d’un nanomotrice pourrait r\u00e9sulter d’interactions optiques, \u00e9lectriques, magn\u00e9tiques ou chimiques. Ces principes sont appliqu\u00e9s en fonction de l’\u00e9chelle des mat\u00e9riaux avec lesquels nous traitons. L’un des rapports r\u00e9volutionnaires sur Nanomotor est la possibilit\u00e9 d’utiliser l’\u00e9nergie du comportement quantique des photons pour induire le mouvement dans les appareils, o\u00f9 les auteurs ont pu induire et contr\u00f4ler la rotation, la vitesse et les directions de l’or nanosis\u00e9 (moteur) dans le microdisque de silice. [6] Ce rapport pertinent a soulign\u00e9 que la vitesse, la direction et la rotation d\u00e9pendaient fortement de la nature de la lumi\u00e8re (longueur d’onde) entra\u00eenant le moteur. Principe de fonctionnement [ modifier ]] La plupart des photons pr\u00e9sentent un \u00e9lan lin\u00e9aire ainsi que un moment angulaire. Ces propri\u00e9t\u00e9s s’attribuent \u00e0 diff\u00e9rents ph\u00e9nom\u00e8nes comme l’induction du couple m\u00e9canique, [7] pi\u00e9geage optique [8] et refroidissement [6] \u00e0 l’\u00e9chelle macro et aux observations \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique. Le plasmon est le mode r\u00e9sonnant qui implique l’interaction entre les charges libres et la lumi\u00e8re. Dans une nanostructure m\u00e9tallique, lorsque le champ \u00e9lectrique appliqu\u00e9 r\u00e9sonne avec ses plasmons, l’interaction entre la lumi\u00e8re et la mati\u00e8re peut \u00eatre consid\u00e9rablement am\u00e9lior\u00e9e. Les \u00e9lectrons libres dans les m\u00e9taux peuvent \u00eatre entra\u00een\u00e9s par l’interaction de ces ondes plasmoniques de m\u00e9taux et le champ \u00e9lectrique, g\u00e9n\u00e9r\u00e9 par la lumi\u00e8re incidente. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne modifie \u00e9galement la lumi\u00e8re en influen\u00e7ant son champ \u00e9lectrique et magn\u00e9tique. L’ensemble du processus induit le couple optique qui peut donner un mouvement aux nanostructures m\u00e9talliques. [2] Configuration exp\u00e9rimentale [ modifier ]] Bas\u00e9 sur le concept plasmonique, Liu et coll\u00e8gue [2] a d\u00e9montr\u00e9 le moteur plasmonique \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique. Les nanostructures en forme de gammadion \u00e9taient constitu\u00e9es d’or (taille ~ 190x 190 nm) qui \u00e9taient sym\u00e9triquement sandwich entre deux couches de dioxyde de silicium. L’ensemble du syst\u00e8me a \u00e9t\u00e9 fabriqu\u00e9 en utilisant la lithographie standard du faisceau d’\u00e9lectrons. Lorsque le syst\u00e8me est illumin\u00e9 d’une lumi\u00e8re polaris\u00e9e lin\u00e9airement, elle produit un couple qui entra\u00eene ces minuscules nanostructures, appel\u00e9es “nanomotors plasmoniques”. Le couple impos\u00e9 r\u00e9sulte uniquement de la sym\u00e9trie et de l’interaction de la structure gammadion avec la lumi\u00e8re incidente. Ces nanomotors semblent changer leurs directions de mouvements (dans le sens horaire et anti-horloge) en fonction de la longueur d’onde (plus longue et plus courte) du faisceau laser incident. Applications [ modifier ]] En raison de sa taille et de son \u00e9nergie entra\u00een\u00e9e, le moteur plasmonique \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique pourrait fournir une force de rotation \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique, qui serait largement utilis\u00e9e dans la conversion d’\u00e9nergie et la biologie. En biologie [ modifier ]] La dynamique structurelle des processus cellulaires tels que la r\u00e9plication et la transcription pourrait d\u00e9terminer les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques de l’ADN. Cependant, l’effet du couple doit \u00eatre pris en compte lors de la mesure de la m\u00e9canique de l’ADN. Sous une faible tension, l’ADN se comporte comme une tige flexible isotrope; tandis que \u00e0 des tensions plus \u00e9lev\u00e9es, le comportement des mol\u00e9cules sur et sous-mari\u00e9es diff\u00e8re. Lorsque le moteur plasmonique \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique est utilis\u00e9, la contrainte de torsion s’accumulera dans la mol\u00e9cule en tenant le cordon de rotor stationnaire en utilisant l’\u00e9coulement de fluide. En observant l’angle de torsion de l’ADN, les propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lastiques de l’ADN ont pu \u00eatre obtenues. [9] [dix] Le moteur \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique r\u00e9cemment \u00e9labor\u00e9e pourrait aborder les limites des moulins l\u00e9gers ant\u00e9rieurs. Il g\u00e9n\u00e8re un couple comparable, qui \u00e9tait en or et avait une taille beaucoup plus petite. \u00c0 100 nanom\u00e8tres (un dixi\u00e8me de la taille des autres moteurs), il apporterait des applications possibles comme le d\u00e9roulement de l’ADN dans les cellules vivantes. [11] Bien que le syst\u00e8me soit sous l’enroulement contr\u00f4l\u00e9 et le d\u00e9tente de l’ADN, le petit moteur pourrait \u00eatre illumin\u00e9 \u00e0 diff\u00e9rentes longueurs d’onde pour la manipulation in vivo. Dans la conversion d’\u00e9nergie [ modifier ]] Le syst\u00e8me micro\u00e9lectrom\u00e9canique est diff\u00e9rent du syst\u00e8me \u00e9lectrom\u00e9canique traditionnel. Pour le moteur plasmonique \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique, il pourrait r\u00e9colter l’\u00e9nergie lumineuse par des objets \u00e0 l’\u00e9chelle microscopique rotatifs. [douzi\u00e8me] De plus, un moteur plasmonique \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique pourrait relier les m\u00e9canismes de transduction en s\u00e9rie (par exemple, convertir un signal thermique d’abord en un signal m\u00e9canique, puis en signal optique, et enfin en signal \u00e9lectrique). [13] Ces moteurs pourraient donc s’appliquer \u00e0 la r\u00e9colte de lumi\u00e8re solaire dans les syst\u00e8mes nanoscopiques en concevant plusieurs moteurs pour travailler \u00e0 diff\u00e9rentes fr\u00e9quences de r\u00e9sonance et directions uniques. [douzi\u00e8me] [14] [15] [16] Et de telles structures moteurs multiples pourraient \u00eatre utilis\u00e9es pour acqu\u00e9rir un couple \u00e0 partir d’une large gamme de longueurs d’onde au lieu d’une seule fr\u00e9quence. Limites [ modifier ]] Dans le pass\u00e9, les nanoparticules ont \u00e9t\u00e9 tourn\u00e9es en exploitant le mouvement intrins\u00e8que incident de la lumi\u00e8re, mais c’est la premi\u00e8re fois pour induire la rotation d’une nanoparticule sans exploiter le moment angulaire intrins\u00e8que de la lumi\u00e8re. [d’abord] Parce que le moteur plasmonique \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique est une nouvelle technologie, plusieurs probl\u00e8mes sont confront\u00e9s, comme le prix des co\u00fbts de d\u00e9veloppement plus \u00e9lev\u00e9s, une plus grande complexit\u00e9 et un temps de d\u00e9veloppement plus long [13] et les m\u00e9thodes et les mat\u00e9riaux de Workhorse de la technologie du syst\u00e8me \u00e9lectrom\u00e9canique (NEMS) \u00e0 l’\u00e9chelle des nanom\u00e8tres ne sont pas universellement bien adapt\u00e9s \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique. Le moteur plasmonique \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique a \u00e9galement des limites de r\u00e9sistance et de flexibilit\u00e9. [14] Plans futurs [ modifier ]] \u00c0 l’avenir, les scientifiques accordent plus d’attention \u00e0 la synth\u00e8se, l’efficacit\u00e9 des moulins l\u00e9gers. [d’abord] Des mat\u00e9riaux alternatifs pour les moteurs seront \u00e9galement d\u00e9velopp\u00e9s en tant que substituts des mat\u00e9riaux co\u00fbteux – tels que l’or, le silicium, les nanotubes de carbone – utilis\u00e9s au stade exp\u00e9rimental. La r\u00e9sistance et la flexibilit\u00e9 des moteurs plasmoniques \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique seront \u00e9galement am\u00e9lior\u00e9s. Voir \u00e9galement [ modifier ]] Les r\u00e9f\u00e9rences [ modifier ]] ^ un  b  c  Bland, Eric (11 f\u00e9vrier 2013). “Laser Powers Tiny et Golden ‘Light Mills’ The Miniture Mills pourrait alimenter une toute nouvelle g\u00e9n\u00e9ration d’appareils de taille nano-nano” . 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