Un nanomoteur thermique à base d’auto-oscillation

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Pour mettre en mouvement un système nanoélectromécanique (NEMS), il existe de nombreuses forces d’actuations pouvant parfois induire des effets d’échauffement parasites. Le groupe de Gorelik en Suède propose de changer de point de vue et de volontairement chauffer un NEMS pour en faire un moteur thermique qui convertirait la chaleur en mouvement. Cette étude théorique porte plus particulièrement sur un une machine traversée par un flux de chaleur mais sans courant électrique bien que l’interaction principale soit d’origine électronique. Selon ces calculs un nanotube de carbone suspendu à proximité d’une pointe chaude d’un microscope à effet tunnel pourrait rentrer en auto-oscillation et atteindre des rendements de l’ordre du pourcent. La géométrie proposée est d’un intérêt pratique discutable mais ce travail illustre la récente réhabilitation des effets thermiques dans les NEMS notamment pour la récupération d’énergie.

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Moteur thermique électromécanique constitué d’un nanotube de carbone suspendu, contacté électriquement, sous l’influence par effet tunnel d’une pointe chaude. Reproduit avec l'autorisation de Phys. Rev. Lett. 117, 247701 (2016). Copyright APS 2016.