😮 Rejoignez nos [ 6.000 abonnés ]
Comment réduire sa facture d'énergie ? [ gratuit ]
vendredi, novembre 6, 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

Sparxity déploie un système sparse-native au centre de calcul de Jülich
Intelligence artificielle

Sparxity déploie un système sparse-native au centre de calcul de Jülich

il y a 3 heures
Graphène : un marché projeté à 3,94 milliards de dollars en 2031
Graphène

Graphène : un marché projeté à 3,94 milliards de dollars en 2031

il y a 5 heures
IQM annonce l'intrication simultanée des 54 qubits d'Emerald
Quantique

IQM annonce l’intrication simultanée des 54 qubits d’Emerald

il y a 10 heures
Forefront, le drone terrestre de Renault qui pourrait rouler pour l’armée française
Industrie militaire

Forefront, le drone terrestre de Renault qui pourrait rouler pour l’armée française

il y a 19 heures
SyLEx réussit son deuxième tir et prépare le futur missile M51.4
Industrie militaire

SyLEx réussit son deuxième tir et prépare le futur missile M51.4

il y a 20 heures
Data centers : l’Île-de-France a-t-elle les moyens de ses ambitions ?
Industrie technologie

Data centers : l’Île-de-France a-t-elle les moyens de ses ambitions ?

il y a 22 heures
Centres de données hors réseau : Wärtsilä chiffre à 196 milliards d'euros l’avantage de ses moteurs
Industrie énergie

Centres de données hors réseau : Wärtsilä chiffre à 196 milliards d’euros l’avantage de ses moteurs

il y a 23 heures
Une batterie de 2,77 micromètres mise sur l’étain et le carbone pour limiter les pertes de lithium
Batterie

Une batterie de 2,77 micromètres mise sur l’étain et le carbone pour limiter les pertes de lithium

il y a 1 jour
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

  • Le vortex polaire vacille dès novembre : l’Europe attendra pour savoir si le froid suivra

    Le vortex polaire vacille dès novembre : l’Europe attendra pour savoir si le froid suivra

    35 partages
    Partage 14 Tweet 9
  • Gazole : E.Leclerc annonce 21 centimes de moins par litre dès le 1er novembre

    9 partages
    Partage 4 Tweet 2
  • XPeng L05 en Europe en 2027 : à quel prix arrivera le SUV vendu moins de 20 000 euros en Chine ?

    8 partages
    Partage 3 Tweet 2
  • Belgique : une vignette numérique prévue en mai 2027. Ce que paieraient les automobilistes français

    7 partages
    Partage 3 Tweet 2
  • L’Assemblée national vote une taxe de 5,5 centimes par Go, mais qui paiera vraiment ?

    7 partages
    Partage 3 Tweet 2

Tendance

Sparxity déploie un système sparse-native au centre de calcul de Jülich
Intelligence artificielle

Sparxity déploie un système sparse-native au centre de calcul de Jülich

par La rédaction
6 novembre 2026
0

Sparxity, anciennement SpiNNcloud, a annoncé le déploiement d'un système de calcul sparse-native en rack au Centre de...

SEG Solar prévoit 4 GW de cellules HJT à Tomball (USA)

SEG Solar prévoit 4 GW de cellules solaires HJT à Tomball (USA)

6 novembre 2026
Graphène : un marché projeté à 3,94 milliards de dollars en 2031

Graphène : un marché projeté à 3,94 milliards de dollars en 2031

6 novembre 2026
IQM annonce l'intrication simultanée des 54 qubits d'Emerald

IQM annonce l’intrication simultanée des 54 qubits d’Emerald

6 novembre 2026
Le vortex polaire vacille dès novembre : l’Europe attendra pour savoir si le froid suivra

Le vortex polaire vacille dès novembre : l’Europe attendra pour savoir si le froid suivra

5 novembre 2026

Points forts

IQM annonce l’intrication simultanée des 54 qubits d’Emerald

Le vortex polaire vacille dès novembre : l’Europe attendra pour savoir si le froid suivra

AAH 2027 : près de 24 euros de plus par mois, mais un montant encore suspendu à l’inflation

Calogena obtient 40 millions d’euros pour un SMR à Pierrelatte

GiFi en redressement judiciaire : des magasins laissent place à Grand Frais

Factures d’énergie impayées : ce que la trêve hivernale protège, et ce qu’elle laisse à votre charge

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

Articles récents

Sparxity déploie un système sparse-native au centre de calcul de Jülich

Sparxity déploie un système sparse-native au centre de calcul de Jülich

6 novembre 2026
SEG Solar prévoit 4 GW de cellules HJT à Tomball (USA)

SEG Solar prévoit 4 GW de cellules solaires HJT à Tomball (USA)

6 novembre 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