3. Les microsystèmes : un lien entre les nanotechnologies et le monde macroscopique
Le « labpuce » présenté plus haut établit un lien entre des micropuits de quelques dizaines de micromètres de côté et des brins d'ADN de quelques nanomètres de diamètre, et une instrumentation de traitement des signaux de taille macroscopique. Toutes les études « systèmes » des nanosciences publiées à ce jour s'inscrivent dans une même démarche : relier les « constructions » atomiques ou moléculaires (nanométriques) avec l'application finale par un ou des microsystèmes généralement distribués en « barrette » ou en « matrice » pour effectuer soit des actions, soit des détections en parallèle. Un exemple significatif est le concept Millipede (mille-pattes), mis au point au début des années 2000 par la société I.B.M. (International Business Machines Corporation), qui correspond à une matrice de micropointes pour la lecture-écriture thermomécanique de bits de mémoire avec une densité de 1 térabit par pied carré (1,55 gigabit par millimètre carré). Toutes les pointes sont réalisées par micro-usinage sur des micropoutres vibrantes et elles sont multiplexées en X et en Y par un circuit CMOS (complementary metal oxide semiconductor). La mémoire de stockage en polymère est actionnée en X et Y avec une précision nanométrique. Ce concept, qui laisse espérer à terme des densités de stockage mémoire de l'ordre de 200 térabits par inch carré, est une avancée essentielle pour ce que l'on nomme aujourd'hui les systèmes sur puce ou SOC (system on a chip). Ces derniers constituent le fondement des technologies futures pour l'ensemble des applications en télécommunications (en particulier mobiles) et en diagnostic biologique et médical.
Les microsystèmes représentent donc, d'une part, des objets complexes ayant parfois des applications propres et, d'autre part, un pont incontournable entre les nanotechnologies et les applications intéressant l'homme et la société.
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