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Hebdo - La science à la conquête du nanomètre : écrire à l'échelle atomique

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Elles courent, elles courent, les nanotechnologies. Particulièrement féconde cet été, cette discipline a généré quelques belles réussites, parfois surprenantes, toujours prometteuses.

Yuguang Cai a fait sensation au Renaissance Hotel de Washington ce dimanche 28 août 2005. Devant le parterre de scientifiques réunis pour le 230ème congrès de l'American Chemical Society (fondée en 1876), il a dévoilé la trouvaille du Brookhaven Lab : le stylo le plus fin du monde.

Benjamin Ocko et Yuguang Cai, du Brookhaven Lab, fiers de leur Electro Pen Nanolithography, capable d'écrire des motifs composés d'une seule couche moléculaire.

La technique baptisée Electro-Pen Nanolithography dessine des motifs épais de seulement une molécule et larges de 150 nanomètres (millionièmes de millimètre). La minuscule plume porte une charge électrique variable et balaie une surface recouverte d'un film de molécules organiques. Quand la plume se charge d'électricité, elle oxyde la zone qu'elle survole. Une réaction chimique fait alors adhérer au substrat l'encre dont la plume est imbibée.

Mieux, les chercheurs du Brookhaven Lab expliquent qu'ils savent déjà construire des structures en trois dimensions en déposant plusieurs couches de cette encre et qu'ils peuvent aussi inverser la technique pour réaliser une image de la surface et donc, en quelque sorte, lire le motif.

Les applications ? Innombrables selon les commentateurs, puisqu'elles concernent toutes les applications de la nanotechnologie faisant appel à des motifs incrustés sur une surface, depuis des capteurs jusqu'aux circuits électroniques.

Le nom de ce laboratoire, écrit avec de l'encre, tient sur quelques microns-carrés…

Des semi-conducteurs à la pelle ?

Dans le monde entier, les chercheurs s'activent frénétiquement dans ce domaine où les crédits ne manquent pas et produisent une avalanche continuelle de résultats, à un rythme quasi hebdomadaire. La même semaine, en Europe, l'équipe du projet Souvenir lancé en 2001 sur la piste d'un procédé de gravure de circuits électroniques à l'aide de rayons ultraviolets, a présenté ses résultats : ça marche !

L'objectif initial de descendre sous les 50 nanomètres a été dépassé puisque la technique est déjà capable de produire des motifs de 10 nanomètres, la performance actuellement réalisée par les industriels du semi-conducteur. Mais la technique européenne, qui évite l'étape de gravure sous vide, divise le coût de fabrication par dix : au lieu de deux millions d'euros pour la classique lithographie à jets d'électrons, l'équipement nécessaire en vaudrait moins de 200 000.

"Cette nouvelle technique est envisageable pour la fabrication de masse par l'industrie du semi-conducteur, affirme Markus Bender, coordinateur du projet Souvenir et chercheur chez l'entreprise allemande Applied Micro and Optoelectronics. Bientôt des micros à 100 euros ?

Progrès pour le maquillage et le rasage ?

Plus bucolique mais tout autant nanotechnologique, l'adieu à la buée annoncé par des chercheurs du MIT (Massachussets Institute of Technology) au même colloque de l'American Chemical Society.

Jusqu'ici, on ne connaissait que des produits en aérosols pour réduire le dépôt de gouttelettes d'eau sur une vitre. Ces chercheurs tiennent, eux, une méthode à effet permanent : un film composé d'un sandwich de silice (la matière première du verre) et de polymère. Extrêmement hydrophile, ce film attire l'eau. Mais au lieu d'y adhérer sous forme de gouttelettes (qui diffusent la lumière), elle s'y étalent voluptueusement formant un film très fin et parfaitement transparent. Une fois la surface vitrée complètement recouverte, l'eau ne peut plus y former de gouttelettes.

Militaires, constructeurs d'automobiles ou d'avions et fabricants de lunettes lorgnent sur ce procédé. Mais, ont affirmé les chercheurs dans les salons du Renaissance Hotel, même les miroirs de nos salles de bains devraient être libérés de cette plaie matinale...

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