Quels sont les outils actuels des nanotechnologies ? 

I Le microscope à effet tunnel

    Les premières expérimentations ont pu avoir lieu grâce aux possibilités offertes par le microscope à effet tunnel et le microscope à force atomique, permettant de déplacer les atomes un par un.

Ce fut le premier instrument mis au point pour examiner le nanomonde. Il a été inventé par Gerd Binnig et Heinrich Rohrer (laboratoire IBM Zurich, Suisse), invention qui leur a valu le prix Nobel de physique en 1986. Il comporte une pointe métallique extrêmement fine qui survole la surface du matériau examiné à quelques nanomètres de distance.

  En même temps, on applique entre la pointe et la surface une tension électrique, ce qui crée un courant d'électrons appelé courant "tunnel".
  Après avoir balayé toute la surface du matériau et enregistré les variations de ce courant, on reconstitue par ordinateur le relief de la surface survolée avec une précision de l'ordre de l'atome,c'est-à-dire 0,1 nm.

Le microscope à effet tunnel.


CCet instrument révolutionnaire, initialement conçu pour observer la surface des matériaux, est maintenant aussi utilisé pour déplacer des atomes un par un, comme une "pince à atomes".
À l'aide de la pointe, on peut "attraper" un atome, le déplacer sur la surface et le déposer à l'endroitvoulu.
On est ainsi parvenu à disposer des atomes de fer en cercle sur une surface de cuivre, prouesse
technologique remarquable.

Image obtenue d’une surface de graphite.

    L'image du "corral quantique",obtenue grâce au microscope à effet tunnel, montre queles électrons se comportent comme des ondes : ils forment un nuage concentrique qui ondule comme la surface de l'eau dans laquelle on a jeté un caillou.
C'est une des plus remarquables visualisations directes des lois de la mécanique quantique.
  Image dite du "corral quantique"48 atomes de fer ont été disposés en cercle sur une surface de cuivre.