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CNRS_RA2013

PRIX AVALANCHE DE PRIX POUR ALAIN ASPECT Médaille d’or du CNRS en 2005, Alain Aspect a reçu en 2013 la médaille Niels Bohr décernée par l’Académie danoise d’ingénierie conjointement avec l’Institut Niels Bohr et l’Académie danoise des sciences et lettres, pour ses travaux sur les tests des inégalités de Bell, qui ont mis en relief le phénomène d’intrication quantique, à la base de la recherche en information quantique. Pour ces mêmes travaux, il a également reçu en 2013 la médaille Unesco-Niels Bohr, le prix Tomassoni de l’université La Sapienza, le grand prix de l’Optical Society of America et le prix Balzan pour l’information quantique. Professeur à l’École polytechnique et directeur de recherche émérite au CNRS, Alain Aspect est professeur titulaire de la chaire Augustin Fresnel à l’Institut d’optique Graduate School. Cette nano-antenne optique insérée dans une boîte est capable d’analyser une molécule seule dans une solution très concentrée. 21 MATIÈRE OPTIQUE  RÉVÉLER UNE MOLÉCULE EN LA METTANT EN BOÎTE Faire avancer nos connaissances en biologie moléculaire et cellulaire implique de comprendre comment les biomolécules interagissent les unes avec les autres. Avec la méthode de détection moléculaire mise au point par une équipe internationale1, un pas important vers le développement de techniques d’analyses biochimiques ultrasensibles a été franchi. Baptisé « antenna-in-box » – littéralement l’antenne dans une boîte –, ce dispositif permet d’observer une molécule unique au microscope optique. Son fonctionnement repose sur la propriété qu’ont certaines molécules d’absorber la lumière avant de la réémettre sous forme de rayonnement de longueur d’onde plus grande. « Compte tenu de l’infime quantité de lumière émise par une molécule unique, son observation au microscope optique est une tâche délicate », souligne Jérôme Wenger, de l’Institut Fresnel. Afin de contourner le problème, le chercheur et son équipe ont conçu une sorte d’amplificateur de luminosité de dimension nanométrique. Cette antenne optique, constituée de deux hémisphères en or de 80 nanomètres de diamètre, concentre la lumière dans l’espace d’une dizaine de nanomètres qui les sépare, soit la taille d’une molécule. Pour tester l’efficacité de ce dispositif qui décuple l’intensité du rayonnement moléculaire, les chercheurs y ont déposé de petits échantillons contenant des dizaines de millions de molécules. En insérant leur système de détection dans une enceinte protectrice nanométrique, ils l’ont par ailleurs isolé de la luminosité ambiante provenant de ces molécules. Ainsi protégée, la nano-antenne révèle pleinement le signal lumineux de la molécule venue s’y fixer. « Pour les plus petites molécules testées, nous sommes parvenus à améliorer la luminosité d’un facteur 1 000 pour des échantillons d’un volume inférieur à celui d’une cellule. » Encouragés par ces résultats qui témoignent de l’efficacité de leur dispositif, les scientifiques se sont fixé un nouvel objectif : déposer une membrane cellulaire sur une « antenna-in-box » pour étudier l’interaction entre molécules et observer peut-être, pour la première fois, les cascades de réactions enzymatiques qui s’y produisent. 1 Institut Fresnel de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université/École centrale Marseille) ; Institut de sciences photoniques de Barcelone. Nature Nanotechnology Juillet 2013 INNOVATION UNE MÉTHODE POUR PRODUIRE DES PLANS DE GRAPHÈNE BREVETÉE Les propriétés exceptionnelles du graphène sont entièrement conditionnées par la qualité parfaite du matériau, qui demeure un challenge technologique. Le Laboratoire de photonique et de nanostructures du CNRS vient de breveter une méthode basée sur le dépôt de films minces de carbure de silicium sur une galette de silicium, substrat classique de la microélectronique. Elle permet de faire croître du graphène de façon contrôlée et homogène sur une grande surface. © CNRS Photothèque / Jérôme Chatin © ICFO - The Institute of Photonic Sciences


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