😮 Rejoignez nos [ 6.000 abonnés ]
Comment réduire sa facture d'énergie ? [ gratuit ]
dimanche, octobre 11, 2026
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Contrôler la matière au niveau atomique

Des scientifiques parviennent à diriger les réactions chimiques à l’échelle atomique

par La rédaction
6 décembre 2024
en Recherche, Technologie

Les physiciens se rapprochent du contrôle des réactions chimiques à l’échelle d’une seule molécule – cela pourrait-il façonner l’avenir de la recherche pharmaceutique ?

Le contrôle de la matière au niveau atomique a fait un grand pas en avant, grâce aux recherches révolutionnaires en nanotechnologie menées par une équipe internationale de scientifiques dirigée par des physiciens de l’université de Bath.

Cette avancée a de profondes implications pour la compréhension scientifique fondamentale. Elle est également susceptible d’avoir d’importantes applications pratiques, telles que la transformation de la manière dont les chercheurs développent de nouveaux médicaments.

Le contrôle des réactions à une seule molécule et à un seul résultat est aujourd’hui presque routinier dans les laboratoires de recherche du monde entier. Par exemple, il y a plus de dix ans, des chercheurs du géant technologique IBM ont montré leur capacité à manipuler des atomes individuels en créant Un garçon et son atome, le plus petit film du monde. Dans ce film, de simples molécules, composées de deux atomes liés ensemble, ont été agrandies 100 millions de fois et positionnées image par image pour raconter une histoire en stop-motion à l’échelle atomique.

Il est toutefois difficile de contrôler les réactions chimiques à résultats multiples. Cela est important car, en général, seuls certains résultats d’une réaction chimique sont utiles. Par exemple, lors de la synthèse de médicaments, un processus chimique qui aboutit à la « cyclisation » produit le composé thérapeutique souhaité, alors que la « polymérisation », un autre résultat, conduit à des sous-produits indésirables.

Retrouvez facilement Enerzine dans les actualités Google. G Ajouter Enerzine

La possibilité de contrôler précisément les réactions pour favoriser les résultats souhaités et réduire les sous-produits indésirables promet d’améliorer l’efficacité et la durabilité des processus pharmaceutiques.

Microscopie à effet tunnel

La nouvelle étude, publiée aujourd’hui dans la prestigieuse revue Nature Communications, vise à démontrer pour la première fois qu’il est possible d’influencer les résultats de réactions chimiques concurrentes en utilisant la résolution atomique d’un microscope à effet tunnel (STM).

Les microscopes classiques utilisent la lumière et des lentilles pour grossir les échantillons, ce qui nous permet de les observer à l’œil nu ou à l’aide d’un appareil photo. Toutefois, lorsqu’il s’agit d’atomes et de molécules, qui sont plus petits que les longueurs d’onde les plus courtes de la lumière visible, les méthodes traditionnelles ne suffisent pas.

Pour explorer ces domaines minuscules, les scientifiques se tournent vers le microscope à effet tunnel, qui fonctionne un peu comme un tourne-disque.

Avec une pointe qui peut être aussi fine qu’un seul atome, les microscopes à effet tunnel se déplacent sur la surface d’un matériau, mesurant des propriétés telles que le courant électrique pour cartographier chaque point. Cependant, au lieu d’enfoncer la pointe dans la surface comme l’aiguille d’un tourne-disque, la pointe plane juste à la largeur d’un atome au-dessus de la surface.

Lorsqu’elle est connectée à une source d’énergie, les électrons descendent le long de la pointe et font un saut quantique à travers l’espace de la taille d’un atome. Plus la pointe est proche de la surface, plus le courant est fort ; plus elle est éloignée, plus le courant est faible. Cette relation bien définie entre la distance de la pointe et le courant permet au microscope de mesurer et de cartographier la surface de l’atome ou de la molécule en fonction de l’intensité du courant électrique. Au fur et à mesure que la pointe balaie la surface, elle construit une image précise, ligne par ligne, de la surface, révélant des détails invisibles aux microscopes optiques conventionnels.

Réactions à une seule molécule

En utilisant la précision atomique d’un microscope à effet tunnel, les scientifiques peuvent aller au-delà de la cartographie de la surface d’une molécule – ils peuvent à la fois repositionner des atomes et des molécules uniques, et influencer et mesurer la probabilité de voies de réaction spécifiques dans des molécules individuelles.

Le Dr Kristina Rusimova, qui a dirigé l’étude, a détaillé : « En règle générale, la technologie STM est utilisée pour repositionner des atomes et des molécules individuels, ce qui permet des interactions chimiques ciblées, mais la capacité à diriger des réactions avec des résultats concurrents reste un défi. Ces différents résultats se produisent avec certaines probabilités régies par la mécanique quantique – un peu comme si l’on lançait un dé moléculaire. »

« Nos dernières recherches démontrent que le STM peut contrôler la probabilité des résultats des réactions en manipulant sélectivement les états de charge et les résonances spécifiques par l’injection ciblée d’énergie ».

Le Dr Peter Sloan, maître de conférences au département de physique et co-auteur de l’étude, a déclaré :

« Nous avons utilisé la pointe STM pour injecter des électrons dans les molécules de toluène, ce qui a provoqué la rupture des liaisons chimiques et un déplacement vers un site voisin ou une désorption. »

« Nous avons découvert que le rapport entre ces deux résultats était contrôlé par l’énergie des électrons injectés. Cette dépendance énergétique nous a permis de contrôler la probabilité de chaque résultat de réaction par le « chauffage » ciblé d’un état moléculaire intermédiaire, guidé par des seuils d’énergie et des barrières moléculaires précis ».

« Nous avons découvert que le rapport entre ces deux résultats était contrôlé par l’énergie des électrons injectés. Cette dépendance énergétique nous a permis de contrôler la probabilité de chaque résultat de réaction par le « chauffage » ciblé d’un état moléculaire intermédiaire, guidé par des seuils d’énergie et des barrières moléculaires précis ».

Pieter Keenan, doctorant et premier auteur de la publication de la recherche, a ajouté :

« La clé consistait à maintenir des conditions initiales identiques pour les réactions de test – en faisant correspondre le site d’injection précis et l’état d’excitation – puis à faire varier les résultats en se basant uniquement sur l’énergie des électrons injectés. »

« Dans la réponse d’une seule molécule à l’apport d’énergie, les différentes barrières de réaction déterminent les probabilités d’issue de la réaction. Le fait de modifier uniquement l’apport d’énergie nous permet, avec une grande précision, de rendre un résultat de réaction plus probable qu’un autre – de cette manière, nous pouvons « charger les dés moléculaires ».

Le professeur Tillmann Klamroth, de l’université de Potsdam, en Allemagne, a commenté : « Cette étude associe une modélisation théorique avancée à une précision expérimentale, ce qui nous a permis d’acquérir une compréhension novatrice des probabilités de réaction basées sur le paysage énergétique moléculaire. Elle ouvre la voie à de nouvelles avancées dans le domaine des nanotechnologies ».

En ce qui concerne l’avenir, le Dr Rusimova a conclu : « Avec des applications dans les sciences fondamentales et appliquées, cette avancée représente un grand pas en avant vers des systèmes moléculaires entièrement programmables. . »

Légende illustration : Représentation artistique d’un microscope à effet tunnel sondant une molécule de toluène. Crédit : Dr Kristina Rusimova, Hannah Martin et Pieter Keenan

Article : « Measuring competing outcomes of a single-molecule reaction reveals classical Arrhenius chemical kinetics » – DOI: 10.1038/s41467-024-54677-1

Source : U. Bath – Traduction : Enerzine.com

Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: atomiquechimiemicroscopiemolecule
Article précédent

La fin des processeurs électroniques ? La lumière prend le pouvoir

Article suivant

Salgenx dévoile sa batterie à eau salée pour le stockage d’énergie à l’échelle du réseau

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Petites batteries, recharge éclair, le vrai prix de la promesse électrique
Batterie

Petites batteries, recharge éclair, le vrai prix de la promesse électrique

il y a 7 heures
Une méthode de microscopie de précision améliorée développée par une professeure de Rice
Optique

Une méthode de microscopie de précision améliorée développée par une professeure de Rice

il y a 12 heures
Ecosia dit adieu à Mistral et mise sur des modèles chinois, un retard d’un an selon son fondateur
Intelligence artificielle

Ecosia abandonne Mistral et mise sur des modèles chinois, un retard d’un an selon son fondateur

il y a 1 jour
La protéine de tardigrade qui blinderait l’ADN humain, un espoir sous conditions
Recherche

La protéine de tardigrade qui blinderait l’ADN humain, un espoir sous conditions

il y a 1 jour
Comment entrer dans la réalité virtuelle sans porter de casque
Industrie technologie

Comment entrer dans la réalité virtuelle sans porter de casque

il y a 2 jours
Le robot CP110L de Kawasaki peut traiter jusqu'à 2 200 caisses par heure
Robotique

Le robot CP110L de Kawasaki peut traiter jusqu’à 2 200 caisses par heure

il y a 2 jours
Superintelligence IA, quand la communication de Washington dépasse la science
Intelligence artificielle

Superintelligence IA, quand la communication de Washington dépasse la science

il y a 2 jours
Starlink mobile ex Direct-to-Cell. Votre téléphone va-t-il échapper aux opérateurs ?
Communication

Starlink mobile ex Direct-to-Cell. Votre téléphone va-t-il échapper aux opérateurs ?

il y a 2 jours
Plus d'articles
Article suivant
Salgenx vise 500 MW de production annuelle d'ici 2026 avec sa batterie à eau salée

Salgenx dévoile sa batterie à eau salée pour le stockage d'énergie à l'échelle du réseau

Un nouveau moteur à détonation défie les limites de la physique

Un nouveau moteur à détonation défie les limites de la physique

Une technique de bio-impression permet de créer des tissus fonctionnels 10fois plus rapidement

Une technique de bio-impression permet de créer des tissus fonctionnels 10fois plus rapidement

Laisser un commentaire Annuler la réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Newsletter

Recevez les derniers articles dans votre messagerie 📩

Veuillez confirmer votre abonnement !
Certains champs sont manquants ou incorrects !

Vous avez aimé

  • AdBlue, le talon d’Achille des diesels récents qui peut immobiliser votre voiture

    AdBlue, le talon d’Achille des diesels récents qui peut immobiliser votre voiture

    13 partages
    Partage 5 Tweet 3
  • Draconides 2026, la pluie d’étoiles filantes qui se regarde avant minuit

    9 partages
    Partage 4 Tweet 2
  • Renault 4 électrique : ce qui change vraiment avant l’arrivée de la Jogging

    6 partages
    Partage 2 Tweet 2
  • Renault E-Space Concept 2026. Le monospace électrique face aux SUV

    6 partages
    Partage 2 Tweet 2
  • De nouveaux détails saisissants dans un rémanent de supernova unique

    6 partages
    Partage 2 Tweet 2

Tendance

Pesticides autorisés à vie en Europe ? La nouvelle menace qui dépasse la loi Duplomb
Risques

Pesticides autorisés à vie en Europe ? La nouvelle menace qui dépasse la loi Duplomb

par La rédaction
11 octobre 2026
0

Des substances actives de pesticides pourraient être approuvées sans limite de durée dans l'Union européenne. Le projet...

Renault 4 électrique : ce qui change vraiment avant l’arrivée de la Jogging

Renault 4 électrique : ce qui change vraiment avant l’arrivée de la Jogging

11 octobre 2026
Petites batteries, recharge éclair, le vrai prix de la promesse électrique

Petites batteries, recharge éclair, le vrai prix de la promesse électrique

11 octobre 2026
Une méthode de microscopie de précision améliorée développée par une professeure de Rice

Une méthode de microscopie de précision améliorée développée par une professeure de Rice

11 octobre 2026
Utiliser l'apprentissage automatique et le calcul pour élucider les mécanismes de conversion du CO₂ en carburants

Utiliser l’apprentissage automatique et le calcul pour élucider les mécanismes de conversion du CO₂ en carburants

11 octobre 2026

Points forts

Une méthode de microscopie de précision améliorée développée par une professeure de Rice

Utiliser l’apprentissage automatique et le calcul pour élucider les mécanismes de conversion du CO₂ en carburants

De nouveaux détails saisissants dans un rémanent de supernova unique

Nouvelle flambée du gaz attendue en novembre, le chauffage des ménages en première ligne

Ecosia abandonne Mistral et mise sur des modèles chinois, un retard d’un an selon son fondateur

La lumière artificielle la nuit perturbe les arbres, et la France trace une autre voie

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Pesticides autorisés à vie en Europe ? La nouvelle menace qui dépasse la loi Duplomb

Pesticides autorisés à vie en Europe ? La nouvelle menace qui dépasse la loi Duplomb

11 octobre 2026
Renault 4 électrique : ce qui change vraiment avant l’arrivée de la Jogging

Renault 4 électrique : ce qui change vraiment avant l’arrivée de la Jogging

11 octobre 2026
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales | CGU | RGPD
  • Contact

© 2026 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
◢
Recevez l’essentiel de l’énergie et de l’innovation Choisissez votre rythme de lecture
Fréquence de réception

En vous inscrivant, vous acceptez notre politique de confidentialité.

Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2026 Enerzine.com