Le chercheur anversois Dirk Van Dyck décrit cette semaine dans Nature une nouvelle méthode pour déterminer la position d'atomes individuels avec une résolution exceptionnellement élevée et en trois dimensions
Le chercheur anversois Dirk Van Dyck décrit cette semaine dans Nature une nouvelle méthode pour déterminer la position des atomes individuels avec une résolution exceptionnellement élevée et en trois dimensions. La technique offre des possibilités pour l'étude des propriétés des matériaux.
La nouvelle méthode, la tomographie Big Bang, utilise la microscopie électronique pour bombarder les atomes d'un matériau avec des électrons. Lors de l'interaction avec un atome, l'onde électronique se divise en ondes qui suivent chacune leur propre chemin. En déterminant la vitesse de phase et la distance de ces ondes de particules, la position exacte de l'atome peut être calculée. La technique a une résolution dite sub-ångström, soit un dix milliardième de mètre.
Le principe est analogue au principe du Big Bang de la cosmologie, que les astronomes utilisent pour calculer les distances aux autres galaxies. Les galaxies lointaines volent de plus en plus loin de nous, et les unes des autres, à des vitesses proportionnelles à leur distance de la Terre. En termes plus simples, plus les galaxies sont éloignées de notre Terre, plus elles se déplacent rapidement. La vitesse des galaxies peut être calculée par l'effet Doppler, qui pousse la lumière des galaxies vers la partie rouge du spectre lumineux. La distance découle alors de cette vitesse.
Avec leur méthode, Dirk Van Dyck et un collègue de Taïwan ont pu déterminer avec précision l'emplacement de tous les atomes dans un morceau de graphène - qui se compose de deux couches de atomes. La méthode peut avoir un impact majeur sur l'étude des propriétés des matériaux. Dirk Van Dyck :« La position des atomes détermine en grande partie les propriétés d'un matériau. Quiconque peut découvrir l'emplacement de ces atomes obtient ainsi un aperçu important de l'amélioration d'une matière particulière. Les cristaux détiennent peu de secrets pour la science dans ce domaine. Jusqu'à récemment, les structures amorphes représentaient une histoire différente, beaucoup plus complexe. '
Pour Van Dyck, l'approche présente également un nouveau défi. « Jusqu'à présent, la structure atomique de pas moins de 90 % de toutes les protéines qui forment la base de la matière vivante n'a pas pu être déterminée. Je veux maintenant mener d'autres recherches à ce sujet." (kv)
