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Je vous parle souvent des dangers des nanobots, mais il y a aussi maintenant des applications pratiques, et ce domaine n'arrête pas d'évoluer. Ne loupez pas la vidéo en bas d'article pour mieux approcher le principe final des nanobots...

Nano Bots
Déclencheurs à l'oxyde de vanadium

Par John Hewitt le 20 décembre 2012 à 9h51 du matin

La nanotechnologie nous a promis un monde fantastique où les usines miniatures pourraient construire des dispositifs atome par atome. Tandis que la technologie des semi-conducteurs continue à livrer des puces avec des configurations d'une précision toujours plus grande, construire des dispositifs nanos qui pourraient fertiliser ce nanoworld - des dispositifs qui se déplacent - ont été un peu des plus durs à voir le jour. Un rapport récent dans les lettres nanos décrit un nouveau genre de déclencheurs fait à partir de l'oxyde de vanadium. Ce matériel a quelques propriétés assez incroyables, et il pourrait pouvoir combler certaines des lacunes laissées par d'autres technologies de déclencheurs - tels que les piézoélectriques - qui sont arrivés il y a peu.

Il y avait une période avant le millénaire où collectionner des canettes de bière était un passe-temps légitime. La première expérience audacieuse de nombreuses jeunesses entreprenantes dans la physique chimique était de geler une canette bosselée peu remplie avec de l'eau afin d'essayer de reconstituer la forme originale. Les changements de phase qui changent de manière significative le volume peuvent également se produire avec quelques matériaux sans changement d'état physique, comme aller de l'eau à la glace. Quand du bioxyde de vanadium est chauffé au delà de 67 degrés Celsius, il demeure dans un état solide mais subit une transition de phase structurelle qui l'augmente dans deux dimensions tout en rétrécissant la troisième (image ci-dessus). Cette transition est également accompagnée d’une transformation passant d'un isolateur à un conducteur en métal.

Déclencheurs

MicroactuatorLes chercheurs de Berkeley qui ont construit ce déclencheur ont utilisé cette propriété pour créer un dispositif qui peut se plier sur une distance qui est comparable à sa longueur, qui est moins que le diamètre d’un cheveu. D'ailleurs elle peut faire ceci à des fréquences allant jusqu'à 6 kilohertz. Des déclencheurs piézoélectriques sur des échelles comparables ont été créés avant, mais il y ont des points faibles significatifs à la technologie. Ils sont extrêmement rapides et assez forts, mais le déclenchement de ces derniers exige des tensions relativement élevées, et leur course de puissance efficace est petite. Le système de bonne marche dans votre détecteur de fumée est souvent juste un disque piézo-électrique, qui n'a aucun problème à être poussé à des intensités assourdissantes. Cependant au delà de la gamme de l'audition, l'opération à 40 kilohertz est une promenade dans le parc pour un piézoélectrique.

Tandis qu'un jeune nano technologiste entreprenant pourrait assez facilement obtenir un aperçu gratuit de matériel piézoélectrique d'un vendeur pour jouer avec, le mettre en marche pour travailler serait un peu plus difficile. D'abord ils devraient couper un matériel relativement dur et fragile le long de la direction choisie à la forme désirée. Puis, une fois qu'ils ont une alimentation et un contrôleur d'énergie à disposition qui peuvent la conduire à un couple de cent volts, ils doivent encore trouver une manière de l'appliquer. Typiquement ceci exige l'utilisation d’une soudeuse ultrasonique pour appliquer le plomb au matériel en céramique ou pulvériser une couche extérieure conductrice.

Le Nitinol est un matériel à forme changeante plus familier des amateurs qui peut être enclenché à de plus basses tensions. Il tire un courant qui chauffe le matériel, causant un changement de sa structure granulaire, résultant  un changement de forme. Le Nitinol est très bien pour faire des choses comme les stents qui peuvent être insérés dans des veines sous leur forme compacte, et alors augmenté à leur forme fonctionnelle après refroidissement juste de quelques degrés. Malheureusement la nécessité de dissiper la chaleur leur donne une mauvaise performance quand il s'agit de construire les déclencheurs pratiques. Les petits dispositifs doivent fonctionner rapidement, en particulier s'ils doivent êtres utilisé pour établir quelque chose d’assez grand pour être vu ou agir avec.

Les déclencheurs à l'oxyde de vanadium (vidéo ci-dessus) ont besoin de seulement un petit courant pour les faire fonctionner, et peuvent même être contractés avec une impulsion de lumière laser. Ils semblent donc offrir le meilleur des deux mondes, et pourront bientôt trouver des applications dans des dispositifs pratiques.

Car ces dispositifs sont construits maintenant à la micro-échelle, plutôt que l'échelle nano, que pourraient être les applications immédiates ? Les chercheurs ont proposé que les déclencheurs puissent être utilisés en tant que pompes minuscules pour la livraison de médicament, ou en tant que micro-muscles mécaniques. Livre pour livre, ils pourraient fournir une force 1000 fois plus grandes que nos muscles. D'autres applications peuvent utiliser ce dispositif comme un dispositif de torsion ; une géométrie plus compliquée sur laquelle le groupe travaille maintenant. Avec des dispositifs comme ces derniers, nous nous sommes donnés notre prochain dispositif de mains, un peu plus petit, qui peut établir les mains qui nous remettent les atomes.

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Papier de recherches : DOI : 10.1021/nl303405g - « Amplitude géante-, Travail avec les déclencheurs de Haute-densité avec la transition de phase activée Nanolayer Bimorphs »

 

Source : Extremetech.com

Traduction Folamour, Reproduction libre à condition de citer la source ainsi que celle de la traduction.

Informations complémentaires :

 

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