Les nanotechnologies, c’est l’avenir, dit-on ! Mais que recouvre  exactement ce domaine scientifique ? Pour éclairer la question, un débat public sera organisé à Caen, le 10 décembre. En préambule, état des lieux du nano-monde bas-normand.

Les nano en débat le jeudi 10 décembre à Caen

Les nano en débat le jeudi 10 décembre à Caen
La Commission Nationale du Débat Public (CNDP) a été chargée d’organiser et de mettre en œuvre un débat public national sur les nanotechnologies, à travers 17 réunions publiques thématiques dans 17 grandes villes. Strasbourg ouvrira le bal le 15 octobre avec un débat sur le thème de la gouvernance européenne et, Paris, le fermera le 23 février 2010 sur les questions d’éthique et de gouvernance. Caen abordera, le 10 décembre, le thème des matériaux de construction et des applications multi-usages. Cette initiative a pour but d’éclairer le gouvernement sur des options générales de développement et de régulation des nanotechnologies.Pratique
Débat public à l’auditorium du Musée des Beaux Arts de Caen (au château) le jeudi 10 décembre, à 19h30.

A l’échelle du nanomètre, entre 1 et 100 milliardièmes de mètres soit 30 000 fois plus petit qu’un cheveu, les métaux révèlent des propriétés nouvelles. L’or, par exemple, réputé depuis des centaines d’années pour être un matériau passif, se révèle être un catalyseur tout à fait performant à l’échelle nanométrique et devient donc actif. « À cette échelle, la matière n’obéit plus aux lois ordinaires. C’est ce qui fait la particularité des nanosciences », explique Christophe Dolabdjian, responsable de l’équipe électronique au sein du GREYC. De fait, dans le nano-monde, les frontières entre chimie et physique ont commencé à s’ouvrir.

Quatre laboratoires dans le coup

En Basse-Normandie, quatre laboratoires de recherche publique étudient les nanotechnologies : le CRISMAT, le CIMAP, le LCS et le GREYC. ⁽¹⁾
Le CIMAP (Laboratoires CEA, CNRS, ENSICAEN, UCBN) travaille sur le potentiel du silicium. À l’échelle nanométrique, ce matériau possède des caractéristiques qui feront les connexions optiques de demain. « Nous effectuons des recherches poussées pour fabriquer des films minces à base de silicium nanostructuré pour de futurs dispositifs qui favoriseront les transferts de données par système optique », explique Fabrice Gourbilleau, correspondant régional pour les nanotechnologies et chercheur du CNRS à l’ENSICAEN. Ces recherches sur les nanomatériaux, effectuées au CIMAP, sont aussi en corrélation avec les éco-énergies via l’amélioration des capteurs solaires des panneaux photovoltaïques.
Le CRISMAT (laboratoire CNRS, ENSICAEN, UCBN) synthétise des oxydes contrôlés à une échelle nanométrique conduisant à des structures originales et aux propriétés physiques spécifiques. « Nous utilisons ensuiteplus particulièrement les caractéristiques nanométriques de ces oxydes. Nous avons découvert que, grâce à eux, nous pouvions modifier les propriétés électroniques, comme la résistance électrique », explique Wilfrid Prellier, chercheur CNRS. Des procédés qui visent au perfectionnement des mémoires d’ordinateurs.
L’équipe électronique du GREYC (labo-ratoire CNRS, UCBN, ENSICAEN)  planche, elle, sur divers travaux. « Nous caractérisons des nanotransistors produits par l’IMEC(2) », explique Christophe Dolabdjian, responsable de l’équipe électronique au sein du GREYC. Des travaux en bolométrie (mesure du rayonnement) ont également été entamés depuis un an sur des nano-objets. En rétrécissant, les détecteurs de rayonnement ou les nanotransistors voient leurs propriétés évoluer, impliquant une évolution des systèmes de mesure et de caractérisation. « Depuis deux ans, nous travaillons aussi sur la caractérisation des particules nanomagnétiques. » Des travaux qui intéressent plus particulièrement les laboratoires pharmaceutiques.
Le LCS (laboratoire CNRS, ENSICAEN, UCBN) synthétise, lui, des nanoparticules de zéolithes, auxquels il trouve ensuite des applications catalytiques. « Nous explorons les nanopores situés à l’intérieur des nanoparticules de zéolithes et essayons de définir avec précision ce qui s’y passe ainsi que leur constitution », poursuit Frédéric Thibault-Starzyk, directeur de recherche CNRS au LCS. Des résultats utilisés dans le raffinage du pétrole mais aussi pour la dépollution automobile.
Rassemblés au sein du groupement de recherche « C-nano Nord-Ouest », ces quatre laboratoires bénéficient d’une visibilité internationale accrue. La création de centres de compétences régionaux par le CNRS a pour objectif de structurer la recherche fondamentale en nanosciences. Le groupement Nord-Ouest, créé en 2005, rassemble 40 laboratoires sur sept régions situées entre Lille et Poitiers. Il existe six groupements de ce type en France.

Des entreprises qui s’impliquent

Quelques entreprises bas-normandes travaillent également à partir de ces techniques d’avenir. Au premier plan, Quertech Ingénierie, PME de 14 salariés, fondée en 2004. Elle vend des procédés qui transforment la surface de certaines matières par bombardements d’ions. « Nous contrôlons les impacts à une résolution située entre 3 et 5 nanomètres », explique Fréderic Guernalec, le PDG. La particularité de cette technique est de pouvoir traiter des surfaces très importantes et, ainsi, de répondre à des problèmes non résolus. L’entreprise vient, par exemple, de trouver le moyen de réaliser un fuselage en composite, évacuant les charges électrostatiques. Des recherches qui vont évidemment intéresser les industriels de l’aéronautique.
L’électronique est également un secteur phare de la région à avoir intégré les nanotechnologies. Entreprise de 90 salariés et repreneur du site Côte de Nacre d’NXP, IPDIA est spécialisée dans l’intégration de composants passifs dans des plaques de silicium. Un procédé qui a permis de considérablement diminuer la taille des puces. « Nous développons, entre autres notre savoir-faire et nos technologies dans le domaine médical. Nous avons, par exemple, contribué à diviser par trois la taille de stimulateurs cardiaques », précise Franck Murray, le PDG. Si en rétrécissant, les composants voient leurs performances augmenter, ils ont un fonctionnement nouveau, qu’il faut comprendre et adapter, à travers de nombreux partenariats avec des instituts de recherche.
Chez NXP, à Caen, les ingénieurs tentent également, depuis longtemps, de repousser les limites techniques en intégrant de plus en plus de fonctions sur les circuits intégrés à leur maximum. « Nous maîtrisons des technologies de développement et de design sur des pistes mesurant entre 45 et 65 nanomètres de large que nous intégrons aux puces », explique Stéphane Bouyeure, directeur qualité et communication chez NXP. Des techniques utilisées, aujourd’hui, dans toutes les applications électroniques qui vont de la réception de l’image de télévision, jusqu’aux applications très complexes et sécurisées comme le paiement à distance avec un téléphone mobile, les passeports électroniques ou les cartes de crédit. n

(1) Cristallographie et Sciences des Matériaux (CRISMAT), Centre de recherche sur les Ions, les Matériaux et la Photonique (CIMAP) Laboratoire de Catalyse et Spectrochimie (LCS), et le Groupe de Recherches en Informatique, Image, Automatique et Instrumentation de Caen (GREYC)

(2) Interuniversities MicroElectronics Center, situé à Louvain la Neuve (B).

> Fabrice Gourbilleau
Correspondant régional pour les nanotechnologies
Tél. : 02 31 45 26 56
Site : www.cnanono.org