Tout ordinateur dispose d'une mémoire pour stocker ses informations. Les progrès
de capacité ont suivi une croissance exponentielle. Selon la loi de Moore, le
cofondateur d'Intel, les dimensions des transistors sont divisées de moitié tous
les 18 mois. Au début des années 1970, le premier processeur d'Intel intégrait
2300 transistors. Aujourd'hui, un Pentium IV en compte plus de 42 millions !
Parallèlement, leur coût de fabrication a baissé
de façon spectaculaire : en 1973, le prix d'un million
de transistors intégrés équivalait à celui d'une
maison ; en 2005, il sera celui d'une note adhésive.
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| Le transistor moléculaire. Ce dispositif pourrait
servir à créer des semi-conducteurs à l'échelle du nanomètre qui actionneront
de minuscules ordinateurs demandant un minimum d'énergie et libérant peu de chaleur.
Image © CNRC-NRC |
Les limites de la miniaturisation
Certains microcomposants se rapprochent aujourd'hui de l'échelle du nanomètre
: chez Intel, on pense que l'on pourra graver des puces de 5 nanomètres en 2018.
Cependant, leur fabrication devient de plus en plus délicate au fur et à mesure
que l'on descend en échelle. Et surtout, des effets inattendus se produisent à
l'échelle nanométrique, comme "l'effet tunnel", qui empêche une isolation électrique
parfaite à moins de quelques atomes de distance. La fameuse loi de Moore cessera
donc d'être valable une fois cette limite atteinte.
Une des idées des scientifiques est donc de remplacer le transistor classique
par une molécule chimique. La taille du transistor pourrait être divisée par mille.
D'où des ordinateurs plus petits, plus rapides et consommant beaucoup moins
d'électricité. Des essais ont lieu avec la molécule benzènethiol. Celle-ci se
tord lorsque l'on lui applique une tension électrique déterminée, laissant ainsi
passer le courant. HP prévoit d'utiliser des composants moléculaires dans les
capteurs sensitifs d'ici 5 ans.
| le vignoble intelligent |
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| Aux Etats-Unis, le Département de l'agriculture développe
les "champs intelligents", capables de détecter, localiser, recenser et pulvériser
automatiquement de l'eau, des fertilisants et des pesticides. |
La poussière électronique
Mais l'informatique n'est pas le seul débouché de la nanoélectronique. Un autre
champ d'applications encore plus vaste est la détection par réseau de nanocapteurs.
La "poussière électronique", par exemple, est constituée d'un très grand nombre
de nanopuces qui seront pulvérisées dans l'air ou incorporées dans les matériaux
(peintures, textiles). Elles forment un réseau communicant capable de recevoir,
traiter et transmettre des données.
De nombreux secteurs sont intéressés : le militaire (détection de substances
chimiques et bactériologiques, détection des mouvements de l'ennemi, etc), l'environnement
(surveillance de la qualité de l'air), la médecine (surveillance médicale
à distance), le génie civil (détection de l'usure des matériaux).
