Brevet FR2955097A1 — publié le 20110715

Utilisation de nanotubes de silicium comprenant au moins un atome de remplissage libre à titre de nano-oscillateur électromécanique La présente invention a trait à de nouvelles structures moléculaires de dimensions nanométriques, utilisables à titre de nano-oscillateurs, notamment adaptés pour un emploi à titre de nanostructures résonantes. Les structures nanométriques présentant un caractère d'oscillateurs mécaniques, et de préférence d'oscillateurs électromécaniques, ont théoriquement un potentiel d'application très important. De telles structures, présentant à la fois un caractère nanométrique et une fréquence de résonance propre, sont, entre autres, envisageables pour fournir un effet thermique à un niveau local, par irradiation à une longueur d'onde correspondant à leur fréquence propre. Une autre application potentielle des nanostructures résonantes est leur emploi pour la construction de dispositifs de stockage d'information (nanomémoires) mettant en oeuvre un système de type Parametron, dont les principes ont été décris notamment dans l'article "A New Concept in Computing", Proceedings of the IRE, vol 47, n°4, pp. 516-523 (avril 1959). On connaît cependant un nombre assez restreint de structures de dimensions nanométriques capables de jouer un rôle de structure résonante, et leurs fréquences propres ne s'avèrent pas pleinement intéressantes pour les applications précitées. Parmi les rares exemples d'applications de nanostructures résonantes qui ont été divulguées, on peut citer les nanoparticules à coeur de silice et recouvertes d'une écorce d'or qui sont décrites par exemple dans Nanoletters, vol. 7, 1929-1934 (2007), et qui sont envisagées en thérapie du cancer sous le nom de "Auroshell". Sous activation par des lasers dans le domaine du proche infrarouge (ce qui correspond à des fréquences de l'ordre de leur fréquence de résonance), ces nanostructures résonantes se comportent comme une source thermique capable de détruire des cellules cancéreuses avec lesquelles elles entrent en contact (thérapie dite 'Aurolase'). Bien qu'intéressantes, ces particules résonantes ont un spectre d'action limitée et ne sont envisageables que pour le traitement de cellules cancéreuses dans des zones exposables à un laser infrarouge, ce qui interdit par exemple leur application pour le traitement de tumeurs cérébrales ou de tissus profonds. Il a par ailleurs été décrit dans Nature Nanotechnology, vol. 3, pp. 275-279 (2008), Applied Physics Letters 92, 253109 (2008), et Nature Physics vol. 4, 785-788 (2008) l'emploi d'oscillateurs nanoélectromécaniques de type cantilevers en GaAs/AIGaAs et InAsûAIGaS, qui présentent respectivement une fréquence propre de l'ordre de 138 kHz et 2MHz, qui ont été envisagées pour la constitution d'opérateurs logiques nanomécaniques selon les principes du Parametron. Selon ce principe, décrit dans les années 1950 par le Dr Eiichi Goto et développé en 1958 dans le PC-1 ("Parametron Computer 1") par le Professeur Hidetosi Takahasi, la phase d'une oscillation est comparée à celle d'une oscillation de référence, ce qui permet un système d'encodage de type binaire (oscillation en phase : 0 ; oscillation en antiphase: 1). Ce principe, bien que prometteur a été supplanté par les systèmes à base de transistors, pourtant moins stables et plus onéreux, notamment du fait de son impulsion d'horloge très faible (de l'ordre de 10 kHz avec les dispositifs proposés à l'époque) et de sa consommation d'énergie nettement plus importante. Le développement des oscillateurs nanométriques similaires à ceux décrits dans l'article précité de Nature Nanotechnology, mais à base de carbure de silicium 3C-SiC, comme celles décrites par exemple dans Nature vol. 421, 496 (2003), permettent maintenant d'envisager des systèmes de type Parametron avec une fréquence d'oscillation bien plus élevée, de l'ordre de 1 GHz. Avec les nanostructures proposées actuellement, la fréquence d'oscillation reste toutefois relativement limitée et des fréquences supérieures à quelques GHz ne sont pas envisageables. Un but de la présente invention est de fournir un nouveau type de structure nanométrique capable de jouer le rôle de nano-oscillateur électromécanique et qui s'avère plus intéressant que les structures précitées. A cet effet, la présente invention propose d'utiliser, à titre de nanooscillateur électromécanique, des nanostructures linéaires à base de silicium nanotubulaire comportant au moins un atome de remplissage du nanotube, et capable d'osciller au sein de l'espace interne défini par ce nanotube. Plus précisément, la présente invention a pour objet l'utilisation, à titre de nano-oscillateur électromécanique, d'une nanostructure comprenant un nanotube de silicium répondant à la formule générale (I) ci-dessous : R1 R1 R1 -Si- S [-Si-]n ----- p %Si- -SiN R2 R2 R2 où : • n est un nombre entier supérieur ou égal à 1, typiquement égal à 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 ; et • p est un nombre entier non nul, typiquement inférieur à 100, par exemple inférieur à 50, notamment inférieur à 25 ; et • chacun des groupes ûR1 désigne, indépendamment, un atome ûH, ou bien une liaison entre le silicium porteur dudit groupement et une molécule ou un support solide auquel le nanotube est fixé ; et • chacun des groupes ûR2 désigne, indépendamment, un atome ûH, ou bien une liaison entre le silicium porteur dudit groupement et une molécule ou un support solide auquel le nanotube est fixé, et où ledit nanotube de formule (I) comprend, au sein de sa cavité tubulaire, au moins un atome A, dit atome de remplissage, par exemple un atome de silicium ou de carbone (et plus préférentiellement un atome de silicium), dits atomes de remplissage, capable de former une liaison avec au moins un des silicium du nanotube de formule (I). La nanostructure employée selon l'invention correspond à une forme très spécifique de silicium, ne s'apparentant ni à un silicium cristallin classique, ni à un (I) silicium amorphe. Compte tenu de la structure particulière du nanotube de formule (I) ("empilement" de (p+2) cycles comprenant (n+2) silicium, les deux cycles extrêmes étant hydrogénés), tous les atomes de silicium de ce nanotube (I) sont totalement coordinés (valence de 4), le ou les atome(s) de remplissage A présent(s) au sein du nanotube conduisent à un état de sur-coordination d'au moins certains des atomes de silicium du nanotube, induisant de ce fait un déficit électronique sur ces atomes de Si. Ce déficit électronique se traduit d'ailleurs par une longueur de liaisons Si-Si plus élevée que dans le cas d'une liaison covalente Si-Si classique (en général une liaison de l'ordre de 0,246 nm, contre 0,235 nm pour la liaison Si-Si classique. La délocalisation électronique résultant ne touche pas uniquement les (n+2) silicium de chacun des cycles mais est également observée entre des siliciums de cycles adjacents, ce qui permet un effet de délocalisation électronique sur l'ensemble du nanotube de formule (I), ce qui confère en outre à la nanostructure des propriétés de type aromatique. Cette délocalisation, due aux atomes de remplissage, confère notamment aux structures de l'invention une bonne stabilité thermique. De façon assez inattendue, dans le cadre des travaux qui ont conduit à la présente invention, les inventeurs ont maintenant mis en évidence que, bien qu'ils soient fortement liés au nanotube (I), les atomes de remplissage A s'avèrent extrêmement mobiles autour d'une position d'équilibre au sein du nanotube, et qu'ils peuvent osciller autour de cette position d'équilibre, notamment sous l'effet d'un choc mécanique, ce par quoi les nanostructures de l'invention peuvent jouer le rôle de nano-oscillateurs mécaniques. Dans ce cadre, les travaux des inventeurs permettent d'avancer que les atomes de remplissage A peuvent osciller quasiment sans frottement dans l'espace interne du nanotube (I) à leur fréquence propre de résonance ou à une autre fréquence imposée. En outre, il s'avère que la fréquence de résonance des atomes de remplissage A présents dans une nanostructure selon l'invention se situe dans le domaine particulier des Térahertz. Plus précisément, la fréquence de résonance des atomes A dans une nanostructure selon l'invention est typiquement comprise entre 0,001 et 100 Thz et le plus souvent entre 0,1 et 20 Thz. Par exemple, dans une structure selon l'invention où n=4 ; p=1 et comprenant un unique atome de silicium à titre d'atome de remplissage A, la fréquence de résonance de l'oscillation de cet atome de silicium de remplissage est de l'ordre de 4 THz à température ambiante (T=300 K notamment). De plus, les nanostructures utilisées selon l'invention présentent un moment dipolaire permanent, ce qui, sans vouloir être lié en une quelconque manière à une théorie particulière, semble s'expliquer par le fait que les atomes de remplissage sont, en général, légèrement excentrés et le plus souvent chargés négativement par rapport à leurs atomes voisins. La valeur du moment dipolaire permanent lorsque les atomes A occupent leur position d'équilibre peut être élevée, et peut typiquement atteindre des valeurs de l'ordre de 6 debye, la valeur de ce moment dipolaire variant lorsque les atomes de remplissage A oscillent. Compte tenu de l'existence de ce moment dipolaire, l'oscillation des atomes de remplissage A au sein d'une nanostructure selon l'invention peut aussi être obtenue par application d'un champ électrique extérieur à la nanostructure ou d'une onde électromagnétique. Ainsi, il s'avère que les structures de l'invention se comportent comme des nano-oscillateurs électromécaniques avec une fréquence propre de l'ordre du Térahertz. De ce fait, les nanostructures selon l'invention ouvrent la voie à la constitution de dispositifs de stockage d'information et d'opérateurs logiques nanomécaniques mettant en oeuvre les principes du Parametron décrit plus haut dans la présente description, et ce avec une fréquence beaucoup plus élevée qu'avec les nanostructures proposées jusqu'alors. De plus, compte tenu de leur fréquence propre de l'ordre du Térahertz, les nanostructures de la présente invention peuvent être employées pour capter ou engendrer des radiations dans le domaines des Térahertz, et constituent de ce fait une source aisée de rayonnements Térahertz, qui sont connus comme difficiles à engendrer. En outre, les nanostructures utilisées dans le cadre de l'invention présentent l'avantage d'être stables à température ambiante et ce jusqu'à des températures très élevées, typiquement 1000K ou plus. Cette grande stabilité est liée, au moins en partie à la présence des liaisons ûR1 et ûR2 à l'extrémité de la nanostructure. Selon un mode de réalisation particulier, chacun des groupements ûR1 et chacun des groupements ûR2 est un atome ûH. Sans vouloir être lié à une théorie particulière, ces atomes d'hydrogène semblent stabiliser la nanostructure en empêchant une transition de la structure tubulaire vers une structure plus sphérique par la saturation de toutes les liaisons pas encore saturées. De plus, contrairement au carbone, le silicium a une électronégativité plus faible que l'hydrogène. De ce fait, l'hydrogène attire les charges électriques qui rend les longueurs entre les atomes de silicium des deux cycles extrêmes légèrement plus grandes ; donc, plus similaires à des distances entre des atomes de silicium en sur-coordination, ce qui diminue les contraintes appliquées sur la structure interne. La stabilité des nanostructures de l'invention permet leur utilisation sur un très large panel de conditions de travail, incluant en particulier le domaine de la température ambiante, ce qui rend les nanostructures très pratiques d'emploi, sans précautions particulière. En particulier, il n'est nul besoin d'opérer dans des conditions de basse température (ni, en général, d'atmosphère contrôlée). Les travaux des inventeurs ont par ailleurs permis de mettre en lumière que, lorsqu'une nanostructure selon l'invention est soumise à une excitation (champ électrique ou radiation électromagnétique) d'amplitude élevée ou à des fréquences supérieures à sa fréquence de résonance, les atomes de remplissage A oscillent de façon forcée au sein de la nanostructure, ce qui conduit à un échauffement notable de la nanostructure, par transfert d'énergie de l'atome de remplissage vers les atomes de silicium du nanotube. La quantité de chaleur obtenue dans ce cadre peut être modulée très aisément, simplement en jouant sur la puissance de l'excitation imposée à la nanostructure et la fréquence. Ainsi, en soumettant une nanostructure selon l'invention à une radiation de faible puissance et de fréquence inférieure ou de l'ordre de sa fréquence de résonance, on obtient une oscillation de l'atome de remplissage à ladite fréquence sensiblement sans frottements, alors qu'en soumettant la structure à une fréquence plus élevée que la fréquence de résonance et/ou présentant des amplitudes de vibration élevés , on obtient un échauffement de la nanostructure, qui, de façon assez inattendue, peut atteindre des valeurs très élevées, pouvant typiquement aller de quelques degrés jusqu'à 1000K. Cette propriété spécifique des nanostructures de l'invention, associée à leur haute résistance thermique autorise leur emploi à titre de structures nanométriques capables de délivrer un effet de chauffage à un niveau très localisé ("nano-four'). Cet effet de chauffage localisé par les nanostructures de l'invention peut notamment être mis à profit pour effectuer la destruction thermique de cellules cancéreuses auprès desquelles les nanostructures auront été préalablement mises en contact. Les nanostructures de l'invention constituent dans ce cadre une alternative très intéressantes aux nanoparticules de type "Auroshell" citées plus haut dans la présente description. En effet, contrairement à ces nanoparticules, qui nécessitent une activation par des lasers dans le domaine du proche infrarouge qui ne pénètrent pas profondément les tissus organiques, les nanostructures de l'invention sont activées par des rayonnements dans la gamme des Térahertz, qui présentent le double avantage de pénétrer profondément les tissus et ce sans risque de dégradation, ces rayonnements étant très peu énergétiques. Selon un mode de réalisation particulier, dans les nanostructures employées dans le cadre de la présente invention, chacun des (p+2) cycles à (n+2) silicium qui constituent le nanotube de formule (I) (à savoir chacun des atomes formant « l'extérieur » de la nanostructure) comporte au moins un atome de remplissage à titre de proche voisin, ce par quoi chacun des atomes de silicium du nanotube de formule (I) est propre à former une liaison avec au moins un des atomes de remplissage et donc à être engagé dans l'effet de délocalisation précité. Au sens de la présente description, un atome est dit "proche voisin" d'un autre lorsqu'il se trouve à une distance suffisamment proche de cet autre atome pour qu'une liaison chimique, qui permette d'échanger ou partager un ou plusieurs électrons ou d'établir des forces électrostatiques, puisse s'établir entre les deux atomes. Selon un mode de réalisation particulier, qui se révèle souvent intéressant, le nombre d'atomes de remplissage au sein du nanotube de formule (I) est égal à p+2. Les nanostructures de l'invention restent néanmoins intéressantes même dans le cas où le nanotube de formule (I) n'est pas uniformément et complètement rempli par des atomes de remplissage. En général, il est avantageux que le nombre d'atomes de remplissage soit de l'ordre de p+2 (par exemple égal à p+1, p ou p-1), mais des nanostructures présentant un nombre inférieur d'atomes de remplissage s'avèrent néanmoins adaptées pour fournir l'effet de nano-oscillateur électromécanique recherché. Le plus souvent, on préfère néanmoins que le nombre d'atomes de remplissage dans les nanostructures de l'invention reste supérieur ou égal à INT[(p+2)/2]. Ainsi, par exemple, selon un mode de réalisation particulier, la 5 nanostructure employée dans le cadre de l'invention peut par exemple répondre à la formule (la) suivante : R1 R1 R1 p Ç1T21) R2 `R2 R2 où : les (p+2) atomes A sont des atomes de remplissage (généralement, mais 10 non nécessairement identiques), de préférence des atomes de silicium ; et n et p sont tels que définis plus haut dans la présente description. Dans les composés de formule (la), de préférence n = 4, 5 ou 6 (structure de type nanotube à section hexagonale, heptagonale ou octogonale). 15 Les composés de formule (la) peuvent être décrits comme un empilement de (p+2) cycles à (n+2) chaînons comprenant un atome de remplissage A sensiblement au centre de chacun des (p+2) cycles. Dans la réalité, les atomes A ne sont généralement pas localisés au centre exact des cycles mais légèrement excentrés. Par ailleurs, lorsqu'on souhaite 20 synthétiser des structures de formule (la), il peut arriver que certains atomes de remplissage fassent défaut et que la structure obtenue présente moins de (p+2) atomes de remplissage, par exemple p+1, p ou p-1 atomes de remplissage. Les structures de ce type, notamment les structures répondant à la formule (la) et comprenant plus de 80%, par exemple plus de 90% des (p+2) atomes de remplissage, sont néanmoins également adaptées à la mise en oeuvre de la présente invention. Se révèlent également adaptées les structures répondant à la formule (la') ci-dessous, où A, n et p ont les significations précitées, (ce qui correspond à la formule (la) précédente, mais où les atomes de remplissage sont absents sur les cycles extrémaux), ainsi que les structures de ce type et comprenant plus de 80%, par exemple plus de 90% des p atomes de remplissage : R1 R1 R1 p c--[-Si-]n Si = ûSi) R2 `R2 R2 Selon un autre mode de réalisation envisageable, la nanostructure employée dans le cadre de l'invention peut répondre à la formule (lb) ci-après : R1 --------------- SI- -SI/R2N R2 R2 où : les (p+1) atomes A sont des atomes de remplissage (généralement, mais non nécessairement identiques), de préférence des atomes de silicium ; et n et p sont tels que définis plus haut dans la présente description. Dans les composés de formule (lb), le plus souvent, n = 1, 2 ou 3 (structure de type nanotube à section triangulaire, tétragonale ou pentagonale). Les composés de formule (lb) peuvent être décrits comme un empilement de (p+2) cycles à (n+2) chaînons comprenant p+1 atome de remplissage A « pris en sandwich » entre les cycles consécutifs. Là encore, il peut arriver que certains atomes de remplissage fassent défaut lorsqu'on synthétise ce type de structure et que la structure concrètement préparée présente moins de (p+1) atomes de remplissage, par exemple p, p-1 ou p-2 atomes de remplissage. Les structures de ce type, notamment les structures répondant à la formule (lb) et comprenant plus de 80%, par exemple plus de 90% des (p+1) atomes de remplissage, sont néanmoins également adaptées à la mise en oeuvre de la présente invention. p Selon un mode de réalisation plus spécifique, la nanostructure employée dans le cadre de l'invention peut répondre à la formule (Ic) ci-après : H SI Siù _ Si H H H Q où : q est un nombre entier supérieur ou égal à 0, par exemple supérieur ou égal à ou à 2; les (q+2) atomes A sont des atomes de remplissage (généralement, mais non nécessairement identiques), de préférence des atomes de silicium ; et n est tel que défini plus haut dans la présente description, n étant de préférence égal à 3 ou 4. Un exemple de structure de ce type adapté à la mise en oeuvre de l'invention est une structure répondant à la formule (Ic) où A = Si, n = 3, et q=10 (nanotube de section pentagonale résultant schématiquement de l'empilement de 36 pentagones et contenant 12 atomes de silicium de remplissage). Plus généralement, une nanostructure destinée à une mise en oeuvre selon la présente invention est de préférence une structure pouvant être décrite comme un empilement de plusieurs unités structurelles (fictives ou réelles) répondant à l'une des formules suivantes : Si Si A [-SI-]n A Si -Si-]n Sù S. OU Si où n et A ont les signification précitées. Dans les nanostructures pouvant être décrites comme résultant de l'empilement de telles unités structurelles, l'ensemble des atomes de Si du nanotubes comporte au moins un atome A à titre de proche voisin, susceptible d'établir des liaisons avec lesdits atomes de Si. Quelle que soit leur structure exacte, les nanostructures employées dans le cadre de la présente invention peuvent, entre autres, être préparées par croissance épitaxiale, à savoir en construisant la structure atome par atome, selon les principes généraux de la croissance par épitaxie décrits notamment dans l'ouvrage "Epitaxy: physical principles and technical implementation" de Marian A. Herman, Wolfgang Richter, et Helmut Sitter, publié par Springer en 2004. La synthèse épitaxiale d'une nanostructures utile selon l'invention, où le nanotube est constituée d'un empilement de (p+2) cycles à (n+2) silicium, comprend typiquement les étapes suivantes : (eo) la fourniture d'un support de croissance, comportant en surface des atomes séparés d'une distance sensiblement égale à la longueur de la liaison Si-Si dans les nanostructures de la présente invention (à savoir de l'ordre de 0,246 nm) et de préférence répartis selon la même géométrie que le cycle à (n+2) chaînons de la structure dont la synthèse est recherchée ; puis (e,) la synthèse d'un premier cycle à (n+2) silicium, par épitaxie, sur le support fourni dans l'étape (eo) ; puis (e2) la synthèse d'un deuxième cycle sur le premier cycle synthétisé dans l'étape (e,), en employant ce premier cycle comme support de croissance épitaxiale pour le deuxième cycle ; puis p étapes (e;) successives, avec i allant de 3 à (p+ 2), chacune de ces étapes (e;) comprenant la synthèse d'un ième cycle sur le (i-1)ème cycle synthétisé dans l'étape (e;_,), en employant ce 0-1 1)ème cycle comme support de croissance épitaxiale pour le ième cycle. La mise en oeuvre de cette succession d'étapes (eo) à (ep+2) permet ainsi une croissance de la nanostructure couche par couche. Les atomes de remplissage sont introduits au fur et à mesure de cette croissance. Un atome de remplissage peut en fait être introduit dans chacune des étapes (e,) à (ep+2). En fonction du degré de remplissage souhaité, ce remplissage est effectué dans chacune des étapes ou bien uniquement dans une partie de ces étapes. Lorsque n est supérieur ou égal à 4, l'atome de remplissage introduit dans une étape (e;) est, en général, placé à proximité du centre du ième cycle formé dans cette étape, ce qui permet par exemple d'obtenir in fine une structure répondant à la formule (la) précitée (en introduisant un atome de remplissage à chaque étape). Lorsque n est inférieur ou égal à 3, au contraire, l'atome de remplissage introduit lors d'une étape (e;) est, schématiquement, posé sur le ième cycle formé dans cette étape (du fait de la géométrie du cycle à (n+2) chaînons, de type triangulaire, tétragonale ou pentagonale, l'atome de remplissage ne dispose pas de suffisamment d'espace pour loger au centre du cycle), et l'atome de remplissage se retrouve alors « pris en sandwich » entre le ieme et le (i+1)eme cycle, ce qui permet par exemple de synthétiser une structure répondant à la formule (lb) précitée (en introduisant un atome de remplissage à chaque étape). Le support de croissance fourni dans l'étape (eo) peut varier en une assez large mesure. De façon générale, tout support présentant en surface un agencement d'atomes propre à guider convenablement l'épitaxie des étapes ultérieur est adapté. Dans ce cadre, on peut par exemple employer à titre de supports un substrat dit de type « universel », du type décrit par exemple dans US 6,329,070. Dans le cas général, des supports de croissance particulièrement bien adaptés à la mise en oeuvre de l'étape (e,) sont des supports dont la surface est constituée de germanium, de nickel ou bien encore d'étain, ou plus généralement, des supports qui comportent en surface des liaisons Ge-Ge, Ni-Ni ou Sn-Sn . En effet, il s'avère que les longueurs de ces liaisons covalentes Ge-Ge, Ni-Ni et Sn- Sn (à savoir respectivement 0,245 nm, 0,246 nm et 0,254 nm) sont similaires à celles des liaisons Si-Si dans le nanotube des nanostructure utiles selon la présente invention (0,246 nm). Plus préférentiellement encore, le support de croissance comporte des atomes de germanium, de nickel ou d'étain qui sont agencés selon la même géométrie que celle des cycles à (n+2) chaînons de la structure dont la synthèse est recherchée. Dans ce cadre, selon un mode de réalisation intéressant, le support de croissance peut avantageusement comprendre, sur sa surface, des petites molécules ou agrégats métalliques à base de germanium ou de d'étain où les atomes métalliques présentent la géométrie requise, par exemple : - (GeH)4 (J. Phys. Chem., 109, 3711-3716, A 2005) ou Ge6H6 (à structure « prismatique ») (J. Am. Chem. Soc., 116, 11407-11419, 1994), lorsqu'on souhaite synthétiser des nanostructures où n= 1 (à base de nanotubes à section triangulaire), - (GeH)8 (J. Phys. Chem., 104, 6622-6627, A 2000) lorsqu'on souhaite synthétiser des nanostructures où n= 2 (à base de nanotubes à section tétragonale), - (GeH2)5 (J. Phys. Chem., 109, 3711-3716, A 2005) pour les nanotubes pentagonaux, lorsqu'on souhaite synthétiser des nanostructures où n= 3 (à base de nanotubes à section pentagonale), - (GeH2)6 (Eur. J. Inorg. Chem., 4952-4957, 2007) ou Sn6H6 (numéro CAS: 291-60-1) lorsqu'on souhaite synthétiser des nanostructures où n= 4 (à base de nanotubes à section hexagonale), - (GeH2)7 (numéro CAS: 36712-56-8) lorsqu'on souhaite synthétiser des nanostructures où n= 5 (à base de nanotubes à section heptagonale), - (GeH2)8 (Main Group Meta/ Chemistry, 17(1-4), 171-81 (1994)) lorsqu'on souhaite synthétiser des nanostructures où n= 6 (à base de nanotubes à section octogonale). Le support de croissance fourni dans l'étape (eo) peut par exemple comprendre un de ces composés du germanium ou de l'étain déposé sur un substrat de graphite, ce qui présente l'avantage de tendre à orienter les composés dans une même direction, du fait de l'interaction des atomes d'hydrogène des composés avec le graphite. Notamment de façon à optimiser la synthèse des nanostructures, il est préférable de limiter la quantité de composés déposés de façon à ce qu'ils ne forment pas une monocouche continue sur le support, qui induirait sinon des risques de contact entre plusieurs nanostructures en croissance. Selon un autre mode de réalisation, adapté au cas particulier où n=4 (nanostructures à base de nanotubes à section hexagonale), on peut employer comme support de croissance un substrat comprenant, en surface du graphite, un feuillet de graphène, ou bien des molécules hydrocarbonées présentant la structure du graphite et du graphène, telles que, entre autres, le coronène, le pyrène ou le phénalène. En effet, la distance entre deux atomes R de carbone dans la structure du graphite correspond sensiblement à la distance Si-Si dans les nanostructures employées selon l'invention. En outre, ces atomes 13 sont agencés sous forme d'un hexagone, et ils constituent de ce fait un « moule » adéquat pour guider l'épitaxie de l'étape (e,) dans le cas où n=4, qui rend la synthèse de nanostructure utile selon l'invention particulièrement aisée à mettre en oeuvre lorsque n=4. Selon un mode de réalisation particulier lorsque n=4, le support de croissance comprend en surface du graphite, de préférence un graphite pyrolitique hautement ordonné, dit HOPG ( pour l'anglais "Highly Ordered Pyrolytic Graphite)" du type décrit par exemple dans Surface Science, vol 415 p. 376 (1998)), à la surface duquel est déposé une monocouche de molécules hydrocarbonées présentant la structure du graphène, telles que, entre autres, le coronène, le pyrène ou le phénalène. Notamment en raison de leur synthèse particulièrement aisée à mettre en oeuvre, les nanostructures selon l'invention où n=4 sont particulièrement préférées. Elles présentent en outre l'avantage de présenter des propriétés de stabilité thermique particulièrement prononcées. Selon un mode de réalisation particulier, une nanostructure selon l'invention où n=4 remplie par des atomes de silicium peut être obtenue par croissance sur une molécule de pyrène elle-même déposé sur un une électrode de graphène (qui peut elle-même être déposée sur une électrode métallique, selon la technique illustrée dans Nano Research, 2, pp. 336-342 (2009)). Dans le cas particulier où n=1 (nanostructures à base de nanotubes à section triangulaire), l'épitaxie de l'étape (el) peut être réalisée sur un support comprenant des molécules de benzène (là encore, les atomes de type deuxième plus proche voisin sur le benzène sont séparés une distance qui correspond sensiblement à la distance Si-Si dans les nanostructures employées selon l'invention, et ces atomes sont disposés de façon à former un triangle. Les atomes utilisés pour la croissance épitaxiale des étapes (e,) à (ep+2) sont typiquement fournis par un dispositif de type épitaxie par faisceau moléculaire permettant une croissance « couche par couche » tel que décrit par exemple dans Cryst. Res. Technol. 34, 5û6 583û595 (1999). Alternativement, on peut mettre en oeuvre un plasma à basse température du type décrit par exemple dans Thin Solid Films, 517, 10-13 (2008), qui met en oeuvre des principes exposés dans l'ouvrage de J. Reece Roth, "Industrial plasma engineering: Applications to nonthermal plasma processing", IOP, 2001. La taille des nanostructures en formation peut être mesurée directement à l'aide d'un microscope à effet tunnel, dont la résolution est en outre suffisante pour confirmer la forme polygonale des cycles de la nanostructure. Une fois que les nanostructure ont atteint la longueur recherchée, la croissance épitaxiale peut être arrêtée en coupant le flux incident d'atomes. Notamment pour des raisons de facilité de préparation des nanostructures de l'invention, on préfère généralement que les atomes de remplissage présents dans les nanostructures employées selon l'invention soient tous des atomes de silicium. Selon ce mode de réalisation, l'épitaxie est réalisée en employant une seule source d'atomes, ce qui se traduit en termes de praticité et de coûts de production réduits. En outre, dans le cas de figure où tous les atomes de remplissage sont des atomes de silicium, les nanostructures sont entièrement constituées de silicium ce qui autorise leur incorporation aisée dans les puces au silicium de type conventionnel et se traduit également par une absence de toxicité (pas de présence de métaux lourds notamment). Quelle que soit sa structure exacte, une nanostructure selon l'invention employée à titre de nano-oscillateur peut être utilisée dans un très grand nombre d'applications. Ainsi, par exemple, selon un premier mode de réalisation spécifique, une nanostructure selon l'invention peut être employée pour la constitution de dispositifs de type détecteurs de mouvement ou accéléromètres. Ce type de dispositif comprend une nanostructure selon l'invention qui est employée pour ses propriétés de nano-oscillateur mécanique pour détecter le mouvement ou l'accélération communiquée au dispositif. Ce mouvement ou cette accélération est communiquée à l'atome de remplissage ou aux atomes de remplissage de la nanostructure, ce qui induit une mise en mouvement de ces atomes, détectables par la modification qu'induit ce mouvement sur le moment dipolaire de la nanostructure. En pratique, un détecteur de mouvement ou accéléromètre mettant en oeuvre les nanostructures de l'invention comprend lesdites nanostructures, généralement fixées à un support, associées à des moyens de détection de la variation du moment dipolaire desdites nanostructures. Comme support, on peut typiquement employer les support de croissance décrits plus haut dans la présente description dans le cadre de la mise en oeuvre de l'étape (eo), de préférence des supports conducteurs électriques. Le signal résultant du mouvement du ou des atomes de remplissage peut typiquement être mesuré, comme pour un accéléromètre classique, en connectant un amplificateur haut de gamme à la nanostructure, typiquement reliée à deux supports conducteurs électriques. Cet amplificateur peut, par exemple, être basé sur la technologie « HEMT » du type décrite dans US 2009/0206369. Une mesure du moment dipolaire peut également être effectuée pour des nanostructures libres, en phase gazeuse par exemple. Pour ce faire, on peut utiliser la méthode « transient electric birefringence » décrite dans Science vol. 297, p. 993 (2002) Dans les accéléromètres et détecteurs de mouvement mettant en oeuvre les nanostructures de l'invention, on peut mettre en oeuvre une unique nanostructure ou bien plusieurs nanostructures toutes orientées dans une même direction, ce par quoi le détecteur est monoaxial et permet de détecter un mouvement ou une accélération uniquement dans la direction de la longueur des nanotubes (I) des nanostructures. Alternativement, les accéléromètres et détecteurs de mouvement mettant en oeuvre les nanostructures de l'invention peuvent comprendre deux nanostructure orientées dans des directions différentes, auquel cas le détecteur est biaxial et permet de déterminer les composantes du mouvement ou de l'accélération communiquée au dispositif dans le plan défini par les deux directions. Selon une autre variante, un détecteur de type accéléromètre ou détecteur de mouvement mettant en oeuvre les nanostructures de l'invention peut comprendre trois nanostructures orientées dans trois directions orthogonal, ce par quoi le détecteur est triaxial et permet de déterminer les composantes du mouvement ou de l'accélération détectée dans les trois directions de l'espace. Pour réaliser des détecteurs comprenant différentes nanostructures selon l'invention orientées selon des directions orthogonales, une solution consiste à positionner les nanostructures sur les trois faces d'un cube de dimensions nanoou micrométriques, par exemple sur un cristal cubique. Avantageusement, on emplie pour ce faire un cube constitué d'un matériau conducteur électriquement. Selon un autre mode de réalisation, les nanostructures de l'invention peuvent être employées pour la constitution de nano-mémoires à changement de phase dans des nano-oscillateurs, ces nano-mémoires étant utilisables selon le principe du Parametron décrit plus haut dans la présente description. Dans ce cadre, on emploie avantageusement selon l'invention des nanostructures comprenant un nanotube rempli par un unique atome de remplissage A (avantageusement un atome de silicium), cet atome de remplissage oscillant à la fréquence de résonance. La phase de cette oscillation est comparée à celle d'un deuxième nano-oscillateur identique qui sert d'oscillateur de référence. Quand les deux nano-oscillateurs ont la même phase, l'information stockée correspond à « 0 » ; quand ils oscillent en opposition de phase, l'information stockée correspond à « 1 ». La fabrication d'une telle nano-mémoire peut être similaire à celle d'un accéléromètre du type décrit plus haut. Ainsi, de façon avantageuse, on peut réaliser la nano-mémoire en fixant au moins deux nanostructures selon l'invention sur un support, typiquement un des support de croissance décrits plus haut dans la présente description dans le cadre de la mise en oeuvre de l'étape (eo), de préférence des supports conducteurs électriques. Le signal résultant du mouvement du ou des atomes de remplissage peut typiquement être mesuré, comme pour un accéléromètre classique, en connectant un amplificateur haut de gamme à la nanostructure, typiquement reliée à deux supports conducteurs électriques. Cet amplificateur peut, par exemple, être basé sur la technologie « HEMT » du type décrite dans US 2009/0206369. En inversant le signal délivré par le nano-oscillateur de référence et en l'appliquant à la nano-mémoire pendant quelques périodes d'oscillation ; c'est-à-dire pendant d'une durée d'environ 1 picoseconde ou plus longue, la phase de nano-mémoire peut être inversée, correspondant à un passage de « 0 » à « 1 ». Afin d'effectuer un passage de « 1 » à « 0 », il suffit d'appliquer le signal délivré par le nano-oscillateur de référence, cette fois-ci sans inversion, à la nano- mémoire. Pour la lecture d'une nano-mémoire selon l'invention, on mesure la tension électrique entre deux contacts voisins de la nano-mémoire et du nano-oscillateur de référence : si la tension est toujours très proche de zéro, les deux oscillateurs ont la même phase (« 0 ») ; au contraire, si la tension varie entre minimum et maximum avec la fréquence d'oscillateurs, la phase est opposée (« 1 »). Selon encore un autre mode de réalisation, les nanostructures de l'invention peuvent être employées pour la constitution de « nano-fours », à savoir pour fournir un effet de chauffage local. La nanostructure est soumise, pour ce faire, à un champ électrique variable ou à un rayonnement électromagnétique ayant une amplitude élevée. Il en résulte un échauffement de la nanostructure compte tenu de transferts d'énergie des atomes de remplissage mis en mouvement aux atomes de silicium du nanotube, qui peuvent porter la nanostructure et son environnement direct à des températures élevées, qui peuvent typiquement atteindre 1000K. Selon ce mode de réalisation, le rayonnement électromagnétique imposé a de préférence une amplitude d'autant plus élevée que l'élévation locale de la température recherchée est élevée. Par ailleurs le rayonnement électromagnétique a de préférence une fréquence inférieure ou égale à la fréquence propre de la nanostructure, ce qui permet d'améliorer le contrôle de l'effet thermique. Alternativement, selon un autre mode envisageable, le rayonnement électromagnétique a une fréquence supérieure à la fréquence propre de la nanostructure, ce par quoi l'effet d'échauffement peut devenir très prononcé, jusqu'à détruire, dans certains cas, l'intégrité de la nanostructure. Les nanostructures employées dans ce cadre peuvent par exemple être employées pour le traitement localisé de cellules cancéreuses. A cet effet, les nanostructures de l'invention sont véhiculées dans l'organisme à traiter et sont mises en contact avec les cellules à traiter où elles sont activées typiquement par irradiation par un rayonnement électromagnétique (ou bien alternativement un champ électrique externe variable) de fréquence entre 0,1 et 50 THz, qui présentent l'avantage de pouvoir traverser l'ensemble des tissus. Pour véhiculer les nanostructures auprès des cellules cancéreuses à traiter, les nanostructures de l'invention peuvent être greffées par des anticorps ou des protéines spécifiques des cellules à traiter. Pour le traitement de certaines tumeurs, par exemple du type de celles rencontrées dans le cas du cancer du colon ou du cancer de la prostate, les nanostructures peuvent, plus simplement être injectées au sein de l'organisme où elles auront tendance à se localiser spécifiquement au sein des zones tumorales selon l'effet dit EPR (« Enhanced Permeability and Retention »), observé au sein de ces zones tumorales, décrit notamment dans Cancer Search, 60, 4440-4445 (2000). Pour permettre un effet de ce type, il est préférable d'employer des nanostructures selon l'invention sous une forme ayant des dimensions entre 7 est 400nm. A cet effet, il est intéressant d'employer, par exemple, des nanostructures où p est compris entre 15 et 35, notamment entre 20 et 45 (typiquement de l'ordre de 25). Alternativement, on peut employer des nanostructures de plus faible taille (par exemple des nanostructures où p est inférieur à 15) déposés sur des liposomes d'une taille de 7 à 400nm. Selon un mode de réalisation particulier, la nanostructure de l'invention peut être greffée sur un gêne de la famille des ephrins, ce qui améliore encore leur efficacité pour le traitement de tumeurs, en particulier pour le traitement des mélanomes, des leucémies et des cancers de la prostate, des poumons, de l'oesophage, du col de l'utérus, de l'ovaire et du sein. L'emploi de nanostructures selon la présente invention peut être envisagée y compris pour le traitement de tumeurs cérébrales, par exemple administrées de façon greffées sur un médicament comme l'ANG1005 décrit dans le British Journal of Pharmacology 155, 185û197(2008) qui est un agent anti-tumeur spécialement désigné pour traverser la barrière sang/cerveau. Concernant le traitement des tumeurs par les nanostructures selon l'invention, il peut s'effectuer selon deux voies. Selon un premier mode de réalisation, les nanostructures selon l'invention une fois en contact avec la tumeur sont portées à des température suffisantes pour provoquer une nécrose des cellules cancéreuses, soit portées à des températures n'induisant pas de nécrose (à une température entre 37°C et 80°C, par exemple entre 37° et 50°C, notamment de l'ordre de 42°C) afin d'augmenter l'action de composants anticancéreux coadministrés. Les compositions pharmaceutiques injectables comprenant des nanostructures selon l'invention pour l'élimination de cellules cancéreuses par la thermothérapie décrite ci-dessus constituent un objet particulier de la présente invention. Les nanostructures selon l'invention employées à titre de « nano-fours » trouvent d'autres applications. En particulier, elles peuvent être incorporées dans des matériaux à base de silicium où elles permettent de traiter thermiquement le matériau à un niveau local. Cet effet peut par exemple être mis à profit pour traiter les matériaux à base de silicium employés dans les dispositifs photoélectriques qui sont sujet à l'effet dit Staebler-Wronski (dégradation induite par l'exposition à la lumière, induisant un déclin de la conversion). Le chauffage opéré à l'aide des nanostructures selon l'invention se révèle suffisant pour régénérer le silicium in situ, sans avoir à démanteler le dispositif et sans risquer d'affecter l'intégrité des composants environnants. Les nanostructures de l'invention peuvent par ailleurs être employées à titre d'émetteur d'onde Térahertz. A l'heure actuelle, la génération d'ondes térahertz est obtenue par un mélange de fréquence de plusieurs sources de rayonnement infrarouge, ce qui la rend difficile à mettre en oeuvre. Les nanostructures de l'invention fournissent maintenant une solution simple pour générer un rayonnement Térahertz à partir de structures extrêmement peu encombrantes, intégrables dans des dispositifs miniaturisés. La génération d'ondes Térahertz à partir d'une nanostructure selon l'invention peut être effectuée très simplement, à savoir en appliquant une tension électrique alternative entre les deux extrémités de la nanostructure (typiquement en greffant les deux extrémités de la nanostructure à deux supports conducteurs électriques et en appliquant la tension électrique alternative entre ces deux supports conducteurs. Alternativement, la génération d'ondes Térahertz à partir d'une nanostructure selon l'invention peut être effectuée en appliquant une impulsion brève de charges sur le support de la nanostructure afin d'émettre des ondes à des fréquences résonantes de la nanostructure. Les ondes Térahertz générées par les nanostructures selon l'invention peuvent notamment être détectées par des bolomètres (100GHz à 70THz), par des transistors HEMT (1 à 10THz) ou par des systèmes du type décrit dans WO 2006/123162 (80GHz à 4THz). Selon un mode de réalisation spécifique, les nanostructures de l'invention peuvent être employés pour fournir un faisceau d'ondes Térahertz cohérent, similaire en quelque sorte à un « laser » Térahertz. Dans ce cadre, l'invention fournit en particulier un émetteur de faisceau d'ondes Térahertz cohérentes, comprenant une pluralité de nanostructures selon l'invention fixées sur un support, à distance (à savoir sans liaison entre les nanotubes), les axes des nanotubes des nanostructures étant tous sensiblement alignés selon une même direction. Les dispositifs d'émission d'ondes Térahertz, cohérentes ou non, mettant en oeuvre les nanostructures selon l'invention peuvent être employées pour toutes les applications connues des ondes Térahertz, employant notamment leur fort pouvoir pénétrant, par exemple pour la vision à travers des matériaux non conducteurs (peau, vêtements ...). Selon un mode de réalisation plus spécifique, les dispositifs de génération d'ondes Térahertz employant des nanostructures selon l'invention peuvent être mises en oeuvre pour effectuer l'excitation d'autres nanostructures selon l'invention. Elles peuvent ainsi, par exemple, être employées comme source de rayonnement Térahertz pour les traitements de cellules cancéreuses par thermothérapie décrits plus haut dans la présente description, ou bien pour le traitement thermique local de silicium comportant des nanostructures selon l'invention.20 REVENDICATIONS1.- Utilisation à titre de nano-oscillateur électromécanique d'une nanostructure comprenant un nanotube de silicium, qui répond à la formule générale (I) ci-dessous : R1 p Si- -Si; / R2 R2 R2 (I) où : • n est un nombre entier supérieur ou égal à 1; et • p est un nombre entier non nul ; et • chacun des groupes ûR1 désigne, indépendamment, un atome ûH, ou bien une liaison entre le silicium porteur dudit groupement et une molécule ou un support solide auquel le nanotube est fixé ; et • chacun des groupes ûR2 désigne, indépendamment, un atome ûH, ou bien une liaison entre le silicium porteur dudit groupement et une molécule ou un support solide auquel le nanotube est fixé, et où ledit nanotube comprend, au sein de sa cavité tubulaire, au moins un atome A, dit atome de remplissage, capable de former une liaison avec au moins un des silicium du nanotube de formule (I). 2.- Utilisation selon la revendication 1, où l'atome de remplissage A est un atome de silicium, la structure ne comprenant pas d'autres atomes de remplissage du nanotube que des atomes de silicium. 3.- Utilisation selon la revendication 1 ou 2, où la nanostructure répond à la formule (la) ou (la') suivante : R1 R1 p [A Si = -si R2 R2 `R2 p C--- [n Si = -Si R2 `R2 R2 R1 R1 R1 R1 où: les atomes A sont des atomes de remplissage, de préférence des atomes de silicium ; et n et p sont tels que définis dans la revendication 1. 4.- Utilisation selon la revendication 1 ou 2, où la nanostructure répond à la formule (lb) suivante :R1 --------------- SI- -SI/R2N R2 R2 où : les (p+1) atomes A sont des atomes de remplissage, de préférence des atomes de silicium ; et n et p sont tels que définis dans la revendication 1. 5.- Utilisation selon la revendication 1 ou 2, où la nanostructure répond à la formule (Ic) suivante : pH [-Si-], H Q 10 où : q est un nombre entier supérieur ou égal à 0 ; les (q+2) atomes A sont des atomes de remplissage, de préférence des 5 atomes de silicium ; et n est tel que défini dans la revendication 1. 6.- Utilisation selon l'une des revendications 1 à 5, où la nanostructure est utilisée pour la constitution d'un détecteur de mouvement ou d'un accéléromètre. 7.- Détecteur de mouvement ou accéléromètre comprenant une nanostructure telle que définie dans la revendication 1 associée à des moyens de détection de la variation du moment dipolaire de ladite nanostructure 8.- Utilisation selon l'une des revendications 1 à 5, où la nanostructure est employée pour la constitution de nano-mémoires à changement de phase dans des nano-oscillateurs 9.- Utilisation selon l'une des revendications 1 à 5, où la nanostructure est employée pour fournir un effet de chauffage local. 10.- Composition pharmaceutique injectable comprenant une nanostructure telle que définie dans la revendication 1 pour l'élimination de cellules cancéreuses par une thermothérapie mettant en oeuvre l'utilisation selon la revendication 9. 11.- Utilisation selon l'une des revendications 1 à 5, où la nanostructure est employée à titre d'émetteur d'onde Térahertz. 12.- Emetteur de faisceau d'ondes Térahertz cohérentes, comprenant une pluralité de nanostructures telle que définie dans la revendication 1 fixées sur un support, à distance, les axes des nanotubes des nanostructures étant tous sensiblement alignés selon une même direction.20