Un interprète se laisse distraire par le moindre bruit dans la salle — et une réunion d'une heure s'étire sur deux. C'est à peu près ce que vivent les molécules uniques prises en sandwich entre deux contacts métalliques : elles ne cessent de modifier leur forme et leur position, ce qui influence la façon dont le courant et la chaleur les traversent.
Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont pris une molécule composée de plusieurs cycles benzéniques enchaînés comme les wagons d'un train, et l'ont coincée entre des électrodes en or. Grâce à des mesures très rapides, ils ont suivi en temps réel le courant et la capacité de la molécule à transformer une différence de température en électricité (propriété appelée coefficient de Seebeck). Résultat : la molécule se réorganise souvent — comme une personne qui change de position sur sa chaise — et le coefficient de Seebeck varie alors nettement, alors que le courant reste quasi identique.
Ce résultat est crucial pour l'avenir : si nous voulons récupérer la chaleur qui se dissipe actuellement et la convertir en électricité à l'aide de molécules uniques, il faut comprendre comment la molécule « gigote » sur les contacts. Nous disposons désormais d'un moyen de suivre ce phénomène en temps réel et, peut-être, de rendre les dispositifs moléculaires plus stables.
Le coefficient de Seebeck peut être ressenti avec un thermocouple composé de deux métaux différents : il produit une tension lorsque l'une des soudures est plus chaude que l'autre. Dans une molécule unique, cet effet varie selon la façon dont la molécule se positionne sur les contacts.