😮 Rejoignez nos [ 6.000 abonnés ]
Comment réduire sa facture d'énergie ? [ gratuit ]
dimanche, octobre 4, 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

Le plus petit moteur du monde

par La rédaction
24 juin 2020
en Recherche, Technologie

Le plus petit moteur du monde – composé de 16 atomes seulement : il a été développé par une équipe de chercheurs de l’Empa et de l’EPFL. « Cela nous rapproche de la taille limite des moteurs moléculaires », explique Oliver Gröning, responsable du groupe de recherche sur les surfaces fonctionnelles de l’Empa. Le moteur mesure moins d’un nanomètre, c’est-à-dire qu’il est environ 100 000 fois plus petit que le diamètre d’un cheveu humain.

En principe, une machine moléculaire fonctionne de la même manière que son homologue dans le monde macro : elle transforme l’énergie en un mouvement dirigé. De tels moteurs moléculaires existent également dans la nature – par exemple sous la forme de myosines. Les myosines sont des protéines motrices qui jouent un rôle important dans les organismes vivants pour la conduction des muscles et le transport d’autres molécules entre les cellules.

Récolte d’énergie à l’échelle nanométrique

Comme un moteur à grande échelle, le moteur à 16 atomes se compose d’un stator et d’un rotor, c’est-à-dire d’une partie fixe et d’une partie mobile. Le rotor tourne sur la surface du stator (voir image). Il peut prendre six positions différentes. « Pour qu’un moteur puisse réellement faire un travail utile, il est essentiel que le stator permette au rotor de se déplacer dans une seule direction« , explique M. Gröning.

Comme l’énergie qui entraîne le moteur peut provenir d’une direction aléatoire, le moteur lui-même doit déterminer le sens de rotation. C’est exactement le contraire de ce qui se passe avec un cliquet dans le monde macroscopique avec sa roue dentée asymétriquement dentelée : Alors que le cliquet d’un rochet remonte le bord plat et se bloque dans la direction du bord raide, la variante atomique nécessite moins d’énergie pour remonter le bord raide de la roue dentée que le bord plat. Le mouvement dans la « direction de blocage » est donc préférable et le mouvement dans la « direction de marche » beaucoup moins probable. Le mouvement n’est donc pratiquement possible que dans une seule direction.

Retrouvez facilement Enerzine dans les actualités Google. G Ajouter Enerzine

Les chercheurs ont mis en œuvre ce principe de cliquet « inversé » dans une variante minimale en utilisant un stator à structure fondamentalement triangulaire composé de six atomes de palladium et six de gallium chacun. L’astuce est que cette structure est symétrique en rotation, mais pas en miroir.

Par conséquent, le rotor (une molécule d’acétylène symétrique) composé de quatre atomes seulement peut tourner de façon continue, bien que la rotation dans le sens des aiguilles d’une montre et dans le sens inverse d’une montre doive être différente. « Le moteur a donc une stabilité directionnelle de 99%, ce qui le distingue d’autres moteurs moléculaires similaires« , explique M. Gröning. Ainsi, le moteur moléculaire ouvre une voie pour la récolte d’énergie au niveau atomique.

Une énergie provenant de deux sources

Le minuscule moteur peut être alimenté à la fois par de l’énergie thermique et électrique. L’énergie thermique fait en sorte que le mouvement rotatif directionnel du moteur se transforme en rotations dans des directions aléatoires – à température ambiante, par exemple, le rotor tourne dans un sens et dans l’autre de manière complètement aléatoire à plusieurs millions de révolutions par seconde. En revanche, l’énergie électrique générée par un microscope à balayage électronique, dont la pointe est alimentée par un petit courant, peut provoquer des rotations directionnelles. L’énergie d’un simple électron est suffisante pour que les rotors continuent à tourner d’un sixième de tour seulement. Plus la quantité d’énergie fournie est importante, plus la fréquence de mouvement est élevée – mais en même temps, plus le rotor est susceptible de se déplacer dans une direction aléatoire, car trop d’énergie peut vaincre le cliquet dans la « mauvaise » direction.

Selon les lois de la physique classique, une quantité minimale d’énergie est nécessaire pour mettre le rotor en mouvement contre la résistance de la goulotte ; si l’énergie électrique ou thermique fournie n’est pas suffisante, le rotor doit s’arrêter. De manière surprenante, les chercheurs ont pu observer une fréquence de rotation constante dans une direction, même en dessous de cette limite – à des températures inférieures à 17 Kelvin (-256° Celsius) ou à une tension appliquée de moins de 30 millivolts.

De la physique classique au monde quantique

Nous sommes actuellement en train de passer de la physique classique à un domaine plus déroutant : la physique quantique. Selon ses règles, les particules peuvent « creuser un tunnel », c’est-à-dire que le rotor peut surmonter la chute même si son énergie cinétique est insuffisante au sens classique. Ce mouvement de tunnel se produit normalement sans aucune perte d’énergie. Théoriquement, les deux sens de rotation devraient donc être identiques dans cette zone. Mais, chose surprenante, le moteur tourne toujours dans le même sens avec 99% de probabilité. « La deuxième loi de la thermodynamique stipule que l’entropie dans un système fermé ne peut jamais diminuer. En d’autres termes : si aucune énergie n’est perdue dans le tunnel, la direction du moteur devrait être purement aléatoire. Le fait que le moteur tourne encore presque exclusivement dans un sens indique donc que de l’énergie est également perdue pendant le mouvement du tunnel« , explique M. Gröning.

Dans quel sens le temps passe-t-il ?

Si on ouvre un peu le champ d’application : Lorsque nous regardons une vidéo, nous pouvons généralement dire clairement si le temps avance ou recule dans la vidéo. Si nous regardons une balle de tennis, par exemple, qui saute un peu plus haut après chaque impact au sol, nous savons intuitivement que la vidéo tourne à l’envers. En effet, l’expérience nous apprend que la balle perd un peu d’énergie à chaque impact et devrait donc rebondir moins haut.

Si nous pensons maintenant à un système idéal dans lequel ni l’énergie n’est ajoutée ni perdue, il devient impossible de déterminer dans quelle direction le temps s’écoule. Un tel système pourrait être une balle de tennis « idéale » qui rebondit exactement à la même hauteur après chaque impact. Il serait donc impossible de déterminer si nous regardons une vidéo de cette balle idéale vers l’avant ou vers l’arrière – les deux directions sont également plausibles. Si l’énergie reste dans un système, nous ne pourrions plus déterminer la direction du temps.

Mais ce principe peut également être inversé : si nous observons un processus dans un système qui indique clairement dans quelle direction le temps s’écoule, le système doit perdre de l’énergie ou, plus précisément, dissiper de l’énergie – par exemple par frottement.

Revenons à notre mini-moteur : On suppose généralement qu’aucune friction n’est générée lors de la construction d’un tunnel. Mais en même temps, aucune énergie n’est fournie au système. Alors comment se fait-il que le rotor tourne toujours dans le même sens ? La deuxième loi de la thermodynamique n’autorise aucune exception – la seule ex-planation est qu’il y a une perte d’énergie pendant le creusement d’un tunnel, même si elle est extrêmement faible. C’est pourquoi M. Groening et son équipe n’ont pas seulement mis au point un jouet pour les artisans moléculaires. « Le moteur pourrait nous permettre d’étudier les processus et les raisons de la dissipation d’énergie dans les processus de tunnelage quantique« , dit le chercheur de l’Empa.

Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Information complémentaire :🔬 Etude scientifique✅ Vérifié rédaction
Tags: énergiefrottementmoleculairemoteur
Article précédent

Ener-Pacte atteint ses objectifs de levée de fonds avec près de 3 ME

Article suivant

Redavia offre des baux gratuits d’énergie solaire aux entreprises en Afrique

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

Un matériau poreux plus souple pourrait contribuer à améliorer les batteries tout solide
Batterie

Un matériau poreux plus souple pourrait contribuer à améliorer les batteries tout solide

il y a 2 heures
RoboParty présente RP1, le robot humanoïde open source, à l'IROS
Robotique

RoboParty présente RP1, le robot humanoïde open source, à l’IROS

il y a 5 heures
Un aperçu de l'intérieur, sans réellement regarder à l'intérieur
Chaleur

Un aperçu de l’intérieur, sans réellement regarder à l’intérieur

il y a 20 heures
Comment un nouveau textile pourrait tripler la production des plants de fraisiers
Matériaux

Comment un nouveau textile pourrait tripler la production des plants de fraisiers

il y a 21 heures
Toyota inaugure un centre batteries dans le Michigan
Batterie

Toyota inaugure un centre dédié aux batteries sur le campus de R&D du Michigan

il y a 22 heures
Lancement de la première bibliothèque d'imagerie de batteries en libre accès au monde
Batterie

Lancement de la première bibliothèque d’imagerie de batteries en libre accès au monde

il y a 1 jour
Une nouvelle méthode utilise les vibrations de surface pour déplacer et faire tourner de petits objets
Recherche

Une nouvelle méthode utilise les vibrations de surface pour déplacer et faire tourner de petits objets

il y a 2 jours
Contrôler les électrons à l'aide de champs de lumière tridimensionnels
Optique

Contrôler les électrons à l’aide de champs de lumière tridimensionnels

il y a 2 jours
Plus d'articles
Article suivant

Redavia offre des baux gratuits d'énergie solaire aux entreprises en Afrique

Stockage d'énergie : l'oxygène augmenterait la performance des batteries

Les énergies renouvelables « nettement en dessous » de 2 centimes du kWh

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

  • Un nouveau nano-revêtement polymère inspiré du cartilage pour prolonger considérablement la durée de vie des batteries

    Un nouveau nano-revêtement polymère inspiré du cartilage pour prolonger considérablement la durée de vie des batteries

    41 partages
    Partage 16 Tweet 10
  • Citroën 2CV électrique, voilà à quoi elle devrait ressembler selon ChatGPT

    19 partages
    Partage 8 Tweet 5
  • Leapmotor B05, la compacte électrique chinoise dès 25 900 € en France

    18 partages
    Partage 7 Tweet 5
  • Piscine sans permis : la règle des 10 m² et ses pièges

    5 partages
    Partage 2 Tweet 1
  • Allemagne. L’éolienne de 365 mètres écrase les records, mais soulève un dilemme

    3 partages
    Partage 1 Tweet 1

Tendance

Un matériau poreux plus souple pourrait contribuer à améliorer les batteries tout solide
Batterie

Un matériau poreux plus souple pourrait contribuer à améliorer les batteries tout solide

par La rédaction
4 octobre 2026
0

Pour les batteries tout solide, déplacer efficacement les ions lithium n'est qu'une partie du défi la façon...

Citroën 2CV électrique, voilà à quoi elle devrait ressembler selon ChatGPT

Citroën 2CV électrique, voilà à quoi elle devrait ressembler selon ChatGPT

3 octobre 2026
RoboParty présente RP1, le robot humanoïde open source, à l'IROS

RoboParty présente RP1, le robot humanoïde open source, à l’IROS

3 octobre 2026
Un aperçu de l'intérieur, sans réellement regarder à l'intérieur

Un aperçu de l’intérieur, sans réellement regarder à l’intérieur

3 octobre 2026
Comment un nouveau textile pourrait tripler la production des plants de fraisiers

Comment un nouveau textile pourrait tripler la production des plants de fraisiers

3 octobre 2026

Points forts

Un aperçu de l’intérieur, sans réellement regarder à l’intérieur

Comment un nouveau textile pourrait tripler la production des plants de fraisiers

Toyota inaugure un centre dédié aux batteries sur le campus de R&D du Michigan

Les modules solaires back contact TCL SunPower disponibles en Europe

Lancement de la première bibliothèque d’imagerie de batteries en libre accès au monde

Sky Elements bat deux records mondiaux de drones au Texas

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

Articles récents

Un matériau poreux plus souple pourrait contribuer à améliorer les batteries tout solide

Un matériau poreux plus souple pourrait contribuer à améliorer les batteries tout solide

4 octobre 2026
Citroën 2CV électrique, voilà à quoi elle devrait ressembler selon ChatGPT

Citroën 2CV électrique, voilà à quoi elle devrait ressembler selon ChatGPT

3 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