NANOTECHNOLOGIES

Les promesses de l'approche moléculaire

Pour autant que les succès de la miniaturisation en microélectronique soient spectaculaires, ils ne sont pas sans poser des problèmes. L'avantage de la microfabrication dite top down (du haut vers le bas) est que l'on a une architecture complètement connue par le dessin des interconnexions, du composant au circuit global, ce qui permet ensuite d'obtenir par la programmation toute fonctionnalité désirée. Le prix à payer est une difficulté grandissante à fabriquer les éléments par une « sculpture » de plus en plus fine et difficile dans le silicium. On recherche donc d'autres « paradigmes » de production, quitte à remettre en cause les procédés actuels de fabrication.

La démarche la plus audacieuse est d'aborder le problème de façon inverse, en fabriquant directement, par synthèse chimique, des composants électroniques (molécules ou édifices moléculaires), ayant par exemple un effet redresseur ou transistor dans le cas des T.I.C. Cette approche, par opposition à la précédente, est dite bottom up (du bas vers le haut). La taille du composant individuel est alors très réduite, sans doute proche des limites ultimes, et la fabrication se fait de manière massivement parallèle par réaction chimique. Rappelons qu'un centimètre cube contient quelque 10²⁰ molécules, donc autant de composants, tous semblables. La reproductibilité de la fabrication de chaque élément vient de l'excellente sélectivité de la réaction de synthèse chimique. Cela semble tout à fait séduisant. Cependant, pour obtenir une machine capable de traiter de l'information, un microprocesseur par exemple, il va falloir assembler un grand nombre de ces éléments moléculaires (de l'ordre du milliard) de façon parfaitement ordonnée.

Bien des progrès ont été effectués. Plusieurs systèmes moléculaires possèdent un caractère naturellement redresseur. Après avoir mis en évidence le premier effet transistor sur des nanotubes en 1999, une équipe d'I.B.M. a démontré en 2001 la possibilité [...]

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Nanotechnologies : visualisation à l'échelle atomique
Crédits : Naval Research Laboratory

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Nanotechnologies : tête de lecture d'un disque dur d'ordinateur
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Nanotechnologies : l'approche moléculaire
Crédits : C. Dekker, Université de technologie, Delft

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Nanotechnologies : cristaux photoniques
Crédits : a: A. Alden, About.com/ C. Sotomayor Torres, université de Wuppertal/ b: Laboratoire de phyisque dela matière condensée, CNRS

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