Des chercheurs de l’université du Michigan et de l’université de l’Ohio, menés par le Pr. Nicholas A. Kotov, ont développé une nanostructure sensible à la température pouvant être utilisée comme thermomètre.
Des nanoparticules d’or sphériques d’environ 20nm de diamètre constituent l’élément central du dispositif. Des sphères encore plus petites (3.7 nm de diamètre) d’un matériau semi-conducteur, le tellurure de cadmium, sont attachées aux nanoparticules d’or au moyen de molécules de polyéthylène glycol, véritables "ressorts" moléculaires. L’excitation au laser de ces sphères crée des paires électron-trou dont l’énergie est quantifiée et porte le nom d’exciton. Le champ électromagnétique créé par les excitons interagit avec les électrons de la particule d’or et modifie leur énergie de vibration (plasmon). Lorsque l’énergie des excitons est proche de celles des plasmons, le système entre en résonance, ce qui se traduit par une augmentation de la photoluminescence des nanoparticules de semi-conducteur. L’intensité de cette interaction est dépendante de la longueur des "ressorts" qui est à son tour fonction de la température. En chauffant de 20 à 60°C, les "ressorts" s’allongent, diminuant l’interaction. Ce phénomène est réversible. L’intensité de la photoluminescence renseigne donc sur la température du système. Cette superstructure nanométrique met à profit des phénomènes quantiques pour mesurer une variable macroscopique. De telles architectures pourraient devenir monnaie courante dans le domaine des capteurs ou des composants optoélectroniques.

Source :

https://www.physorg.com/news7539.html

Rédacteur :

Rémi Delville [email protected]