Il existe deux voies différentes pour fabriquer des nanocomposants. La première,
dite "top-down" (voie descendante), cherche à miniaturiser de plus en plus des
objets. C'est la voie qu'a suivie l'électronique depuis 30 ans, faisant passer
la taille des puces d'ordinateur du centimètre à moins de 100 nanomètres aujourd'hui.
La lithographie optique ne suffit plus, car elle utilise des rayons lumineux dont
la longueur d'onde dépasse les 400 nanomètres. On utilise une autre méthode dite
"stylo à plume" : un réservoir "d'encre" (solution d'atomes ou de molécules) est
installé au sommet d'une pointe à balayage, qui dessine le motif souhaité. Si
on peut ainsi réaliser des motifs complexes, le dessin s'avère assez lent et laborieux.
| L'auto-assemblage |
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| Cette méthode peut être illustrée par la formation
de la buée sur les vitres. En se condensant, la vapeur d'eau crée des milliers
de gouttelettes régulières. Concrètement, les atomes ou les molécules sont mises
en contact avec une nanostructure préconstruite. Les molécules s'alignent d'elles-même
dans une position donnée de façon à garder une énergie totale minimale. .
Image © ILSO / Ministère de la Recherche |
La deuxième voie, dite "bottom-up" (voie ascendante), consiste à fabrique les
nanocomposants atome par atome. Des appareils tels que le microscope à effet tunnel
ou le microscope à force magnétique permettent déjà de manipuler les atomes un
à un.
Mais on voit bien que cette technique ne permettra pas une fabrication à
grande échelle. Il faudrait 19 millions d'années pour assembler ainsi les centaines
de milliards d'atomes pour aboutissant à
quelques millimètres de nanomatériau
! Autant dire, remplir un océan avec une petite cuillère. Il faut donc trouver
d'autres méthodes. Pour cela, les scientifiques s'inspirent de la biologie, dont
les bactéries, virus
produisent eux-mêmes des molécules.
