Micro et nano résonateurs : du filtrage pour les télécommunications à l'instrumentation pour le champ proche

Au LMSSC, Cnam, Paris, le 8 février 2007
Lionel Buchaillot
Directeur de recherche CNRS, Groupe NAM6,
Institut d'Électronique, de Micro-électronique et de Nanotechnologie (IEMN), Villeneuve d'Ascq, France

De l'idée de substituer aux filtres à onde de surface (SAW) par des résonateurs électro-mécaniques dans la téléphonie mobile est né un nouveau champ d'investigation : Réaliser un capteur de force pour l’étude en temps réel de la cinétique de systèmes chimiques ou biologiques avec une résolution latérale de l’ordre du nm est un thème de recherche extrêmement intéressant pour l'étude de la matière molle en général, et les objets biologiques en particulier. La microscopie de force dynamique mesure des variations de force de l’ordre du picoNewton et nombre de laboratoires tentent d’exploiter les modes oscillants pour accéder à la dynamique de nano-objets en milieu liquide. Ces tentatives se heurtent à la difficulté intrinsèque que le mouvement du fluide environnant altère l’oscillation du levier. Pour lever ce verrou, nous avons développé une nanosonde active. La partie active est un détecteur de force basé sur le principe d’un résonateur électro-mécanique. Pour minimiser l’influence des forces hydrodynamiques, la taille de l’oscillateur a été réduite ainsi que le mode d’oscillation afin de limiter les gradients générés entre la pointe et la surface. Le rapport d’aspect de cet oscillateur doit être très élevé. Outre la possibilité de gravure sélective silice-silicium, la solution retenue est de fixer un nanotube de carbone à son extrémité. Aujourd’hui, un tel système n'existe pas et l’on peut raisonnablement penser que la fonctionnalisation des pointes commerciales existantes ne conduira à aucun nouveau résultat.


Laboratoire de Mécanique des Structures et des Systèmes Couplés - LMSSC