Du ‎Graphène pour Détecter et Contrôler l’ADN ou les Protéines‎

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Un nouveau dispositif à base de graphène pourrait être utilisé comme outil ultra-sensible pour être en mesure de détecter et de contrôler les molécules biologiques telles que l’ADN et les protéines.‎

‎Le graphène constitue la promesse éternelle des nouveaux matériaux,‎‎ le début d’une nouvelle génération de composants bidimensionnels avec des possibilités encore‎‎ à exploiter quant à leur résistance, flexibilité, capacités thermiques ou conductivité. ‎‎Et l’une d’elle est celle qu´a découvert un groupe international de scientifiques‎‎ – avec la participation espagnole du Centre de Recherche sur les Nanomatériaux et la Nanotechnologie (appartenant au Conseil Supérieur de la Recherche Scientifique, à l’Université d’Oviedo et à la Principauté des Asturies) -‎‎ autour de l’étude de phénomènes quantiques à haute température dans une atmosphère normale.‎

Explications : un nouveau dispositif, dévoilé dans la revue Nature Nanotechnology, permet d’étudier les phénomènes quantiques à haute température dans une atmosphère normale et pourrait également ‎‎être utilisé comme outil ultra-sensible pour détecter et contrôler des molécules biologiques telles que l’ADN et les protéines.‎

‎Pour les néophytes, les lois de la physique quantique stipulent que toute entité physique doit se comporter à la fois comme une onde et comme une particule, un phénomène appelé « dualité onde-corpusculaire ». Les électrons se manifestent habituellement sous forme de particules ‎‎et leur nature ondulatoire n’est habituellement visible qu’à très basse température et dans une atmosphère à ultra vide.‎

‎Ainsi se tisse le graphène, le matériau bidimensionnel du futur‎

‎« Ce fait empêche de pouvoir exploiter les potentialités de la physique quantique dans les machines utilisées quotidiennement. Le nouveau dispositif utilisé dans cette étude montre qu´il est possible que dans un futur proche les potentialités de la physique quantique permettront de fabriquer et d’utiliser des appareils électroniques de science-fiction », explique Jaime Ferrer, chercheur au Centre de Recherche sur les Nanomatériaux et les‎‎ Nanotechnologies. Les deux feuilles de graphène glissent l’une sur l’autre, un glissement que les chercheurs ont réussi à contrôler avec une précision atomique.‎‎ Ils ont également mesuré le courant électrique qui circule à travers l’appareil et observé que son intensité présente de fortes oscillations.‎

‎« L’étude montre que la source de ces oscillations observées expérimentalement réside dans la nature ondulatoire des électrons. ‎‎Les ondes électroniques rebondissent encore et encore sur les bords des feuilles de graphène et produisent un modèle d’interférences,‎‎ ce qui engendre le caractère oscillant du courant électrique mesuré expérimentalement », ajoute Ferrer.‎

‎Grâce à cette étude, qui s’inscrit dans le cadre du programme phare d’Horizon 2020 Graphene Flagship,‎‎ les scientifiques sont désormais en mesure de reproduire les mêmes oscillations autant de fois qu’ils le souhaitent, dans l’atmosphère et température ambiantes.‎‎ En outre, ils ont démontré que ces oscillations dépendent de la différence existant dans les distances que les différentes ondes électroniques parcourent lorsqu’elles se reflètent sur les bords et dépendent donc de la position relative des deux feuilles de graphène.‎

 Source

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