Le Bleu de Prusse a de la mémoire

LE BLEU DE PRUSSE A DE LA MEMOIRE

Le Bleu de Prusse – composé de fer et de cyanure – a séduit de nombreux peintres depuis le 18e siècle. Mais remplacez quelques atomes de fer par du cobalt, et ce pigment devient la coqueluche des informaticiens… 
Et pour cause, ce nouveau composé devient capable de changer de couleur en basculant d’un état à l’autre de façon stable. Deux couleurs, deux états, qui permettent de mémoriser une information binaire, et stocker des données informatiques sous forme de « 0 » et de « 1 ». 
 
Anne Bleuzen, enseignante et chimiste (Université Paris 11 – CNRS)  
Il existe dans ces composés 2 états très proches en énergie, et il est possible de faire passer le composé d’un état à l’autre sous l’effet d’une contrainte externe comme la lumière, la température ou la pression. Ici, par exemple, l’état fondamental violet c’est l’état « 0 » et sous l’effet d’une contrainte externe comme la lumière par exemple, on va le faire passer dans l’état « 1 » et il va devenir brun-marron. 
 
Grâce à ces dérivés du Bleu de Prusse, les chimistes espèrent réussir à stocker de l’information à l’échelle de quelques atomes et, par conséquent, à réduire considérablement la taille des disques durs. 
Un bémol toutefois, le changement d’état du Bleu de Prusse s’effectue à des températures très basses, avoisinant les -200°C. Or si l’on souhaite un jour fabriquer de mini disques durs grâce à ce composé, la commutation doit s’effectuer à température ambiante. 
C’est pour tenter de résoudre ce problème que l’équipe d’Anne Bleuzen est venue faire des mesures sur la ligne AILES du synchrotron SOLEIL. Une ligne de rayonnement infrarouge qui va révéler la structure du Bleu de Prusse. 

Pascale Roy, responsable de la ligne AILES (Synchrotron) 
On a deux composantes, on a la position des atomes et on a aussi la force de rappel entre les différents atomes. Et l’infrarouge lointain va donner non seulement une information sur la position des atomes mais aussi sur la force qui existe entre les différents atomes et qui les lie entre eux. 
 
Les dérivés du Bleu de Prusse sont composés de fer, de cobalt et de cyanure. Ils contiennent également des cations - ici de Sodium, notamment - qui rendent la structure générale plus ou moins rigide et la commutation plus ou moins facile.   

Anne Bleuzen :
Les enchaînements cobalt-cyanure-fer sont des liaisons fortes et les cations alcalins viennent perturber ces enchaînements. 
On s’intéresse donc à l’interaction de ce cation avec la structure, avec les enchaînements cobalt-cyanure-fer. 
 
Cette connaissance à l’échelle atomique est indispensable pour trouver le bon dosage de cations et fabriquer un jour, à partir du Bleu de Prusse, des disques durs de quelques grammes pour les ordinateurs portables, les téléphones ou les lecteurs MP3. Il faudra toutefois patienter encore quelques années pour trouver les procédés de fabrication de si petites structures…