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Les technologies de demain s'imaginent aujourd'hui
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A la rencontre du nanomonde…

Publié le 15 juin 2009
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Des étudiants de première année Phelma (tronc commun Physique, Electronique, Télécommunications) ont eu l’occasion d’orienter leur projet de groupe du 2ème semestre de leur cursus autour d’un nouvel équipement dédié à l’enseignement des nanoscience : un « Nanomanipulateur à retour d’effort ». Financé via le ‘Bonus Qualité Enseignement’ par Grenoble INP / Phelma et le CIME-Nanotech / CNFM, il représente un investissement de 100 000 euros.

nanomip1Le Face à face

Installée à Minatec, dans la salle « Nanomonde » du CIME Nanotech, la bête se présente sous la forme d'un parallélépipède noir de 80 cm de haut orné d'un « joystick » et d'une « touche piano » métalliques, le tout relié à une électronique et une station informatique destinée à analyser et contrôler par un asservissement numérique les mouvements du joystick ou de la touche, .

En mode « solo »

En mode simulation, « le nanomanipulateur permet aux étudiants de ressentir à l'échelle humaine - par le toucher - les phénomènes mécaniques et électroniques (interactions entre atomes) qui ont lieu à l'échelle nanométrique », explique un étudiant. A l'instar des manettes de certaines consoles de jeu en vogue, l'utilisateur ressent alors à travers le joystick ou sur la « touche piano »  les forces en présence. Ainsi le nanomanipulateur permet de simuler les phénomènes d'attraction entre les atomes d'une pointe de microscope à force atomique (AFM) et les atomes de la surface dont le microscope aurait à analyser la « topographie ». La main sur le joystick, l'étudiant ressent ces phénomènes d'attraction rapportées à notre échelle, et il peut ainsi comprendre de manière très « sensuelle » et « sensationnelle » la réaction entre la pointe de l'AFM et la surface !

[legende-image]1242722803286[/legende-image]Une télécommande

Mais l'intérêt du nanomanipulateur ne réside pas uniquement dans son utilisation en solo. Le but est de pouvoir s'en servir pour contrôler directement une pointe d'un microscope AFM, qui agit à des échelles nanométriques, l'objectif étant de pourvoir diriger à la main la fameuse pointe et non plus comme cela est fait plus couramment via des instructions informatiques ou des clics de souris. C'est notamment sur ce point que travaillent les étudiants de Phelma : « il faut analyser et conceptualiser les signaux entrants et sortants du nanomanipulateur et ceux du microscope AFM afin de les interfacer ». Les étudiants sont aussi en train de concevoir et réaliser une maquette du nanomanipulateur qui en reproduit les principes.


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mise à jour le 15 juin 2009

Grenoble INP Institut d'ingénierie Univ. Grenoble Alpes