Fils d'ADN, la panacée des futurs nanocircuits intégrés ?
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L'ADN est-t-il résistant ou conducteur ? Jusqu'à présent certains le considéraient comme un très bon isolant, d'autres comme doté de propriétés conductrices... Des résultats contradictoires pouvant s'expliquer par la difficulté de réaliser de bons contacts électriques entre la molécule d'ADN et les électrodes de mesures. Très souvent, les connexions entre la molécule et les contacts métalliques constituent des jonctions tunnel, dont la résistance varie énormément d'un échantillon à l'autre. Rappelons en effet que lorsqu'une fine barrière isolante est placée entre deux métaux, un mécanisme quantique permet aux électrons de franchir cette barrière et donne lieu à une résistance électrique entre les deux métaux. D'où l'importance du choix du matériau qui constitue les contacts lors de la mesure... Les scientifiques du laboratoire de physique des solides d'Orsay et de l'Académie des Sciences de Moscou semblent avoir réglé la question : au lieu d'utiliser de l'or comme à l'habitude, ils ont eu l'idée ici d'utiliser deux contacts composés d'une bicouche constituée de rhénium supraconducteur et de carbone (Re/C). Choix judicieux puisqu'il a montré qu'il menait à un bien meilleur accrochage entre les électrodes et les fils moléculaires d'ADN, ceci permettant au courant électrique de circuler. Les mesures ont été réalisées sur des molécules d'ADN d'une épaisseur de l'ordre du milliardième de mètre (ou nanomètre) étendues entre des électrodes distantes de 0,5 microns (la moitié d'un millionième de mètre). Elles ont montré que l'ADN était aussi bon conducteur qu'un fil de cuivre de diamètre comparable. A température ambiante, la résistance électrique des échantillons n'est que de 20 kilo-Ohms, ce qui correspond à la meilleure conduction électrique observée à ce jour pour l'ADN. Les chercheurs ont par ailleurs montré que cette résistance augmentait très peu avec une baisse de la température : 30% d'augmentation lorsqu'on passe de 20°C (soit 293 K) à 1 K. Diminuant toujours la température, et donc en dessous de la température critique de 1 K, les scientifiques ont eu la surprise d'observer de la supraconductivité de proximité induite par les électrodes Rhénium, qui elles-mêmes deviennent supraconductrices. Forts de ces résultats, les chercheurs peuvent affirmer que le transport d'électricité est quantiquement cohérent sur une échelle de longueur de l'ordre de quelques centaines de nanomètres. Le mécanisme de conduction est cependant encore mal compris. Les applications potentielles, même si elles sont lointaines, semblent des plus prometteuses. Des chercheurs Israéliens ont par exemple proposé que des molécules conductrices, préparées d'une façon adéquate, pourraient s'auto-assembler pour réaliser un circuit électronique de taille nanométrique. Dans ce cadre, la double hélice présente des propriétés très intéressantes d'auto-assemblage : une simple enzyme permet par exemple de réaliser la soudure spontanée et spécifique de deux molécules d'ADN. Les propriétés conductrices de la molécule d'ADN viennent dès lors ici en faire un candidat de choix.
Automates :
http://www.automates-intelligents.com/labo/2001/mar/adn.html
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- Publié dans : Avenir Nanotechnologies et Robotique
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