Manipulation de liquides à l’échelle submicronique : dépôt de molécules et nanomouillage

Le dépôt contrôlé de molécules est un problème récurrent en nanosciences, les études sur molécules uniques nécessitant le positionnement d’objets avec une précision nanométrique sur un système de mesure (nanojonction, guide d’onde…). Dans cette optique nous développons une technique appelée NADIS (liquid NAnoDISpensing) utilisant une pointe de microscope à force atomique (AFM) percée à son extrémité, pour transférer sur une surface des gouttes de solutions à partir d’un réservoir placé sur le bras de levier. Nous montrerons qu’il est possible de réaliser des réseaux de gouttes de diamètre inférieur à 100 nm, correspondant à des volumes de l’ordre de l’attolitre (10-18l). De tels volumes ne contiennent, pour des dilutions classiques, qu’un petit nombre de molécules actives, ce qui ouvre la voie à la manipulation de molécules individuelles.

Au-delà des applications en nanosciences, le développement de telles méthodes soulève également de nombreuses questions plus fondamentales concernant le mouillage à l’échelle nanométrique. La méthode NADIS s’avère très utile dans cette perspective car elle permet la réalisation d’expériences modèles sur les fluides à de petites échelles. Nous l’illustrerons par une étude de l’évaporation de gouttes de volume de l’ordre du femtolitre.