SVM n°209 novembre 2002
SVM n°209 novembre 2002
  • Prix facial : 4 €

  • Parution : n°209 de novembre 2002

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : Excelsior Publications

  • Format : (204 x 280) mm

  • Nombre de pages : 220

  • Taille du fichier PDF : 182 Mo

  • Dans ce numéro : le guide du PC 2002-2003.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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l'encyclo de la micro Les nanotechnologies Aux frontières de petit l'infiniment LA DÉFINITION Nanotechnologie : technologie de pointe qui s'intéresse aux objets à l'échelle moléculaire ou atomique, trouvant des applications dans les domaines de la physique, de la chimie et de la biologie. (Le Petit Robert). L'UNITÉ Dans le monde de l'infiniment petit, la taille des atomes ou des molécules s'exprime en nanomètres (nm), soit la milliardième partie du mètre. Quelques repères de taille Diamètre d'un cheveu 150 000 nanomètres Un transistor 130 à 90 nanomètres Une molécule moyenne env. 1 nanomètre Un atome d'hydrogène 0,1 nanomètre 200 SVM Novembre 2002 On appelle nanotechnologies l'ensemble des techniques qui permettent de manipuler et d'assembler les atomes et les molécules pour obtenir des structures organisées présentant des caractéristiques physiques radicalement différentes de celles des corps physiques conçus avec des méthodes traditionnelles. Deux caractéristiques leurs sont propres : le positionnement spatial et la duplication automatique. En effet, les structures atomiques créées sont agencées de manière à ce que chaque atome ait une position bien définie par rapport aux autres. De plus, cette structure doit pouvoir se régénérer, une caractéristique essentielle pour assurer une production à bas coût et offrir une plus grande résistance aux agressions externes. Pour fixer les idées sur le genre de résultat que l'on peut attendre de ces technologies, prenons l'exemple des nanotubes. Ce sont des assemblages d'atomes, de 19 8 2 Grâce à l'invention microscope, fft e carbone le plus souvent, enroulés en couche simple ou en couches multiples sous forme de cylindres. Leur diamètre varie de 0,5 à 50 nm. En 1999, le plus long nanotube réalisé mesurait 100 nm. Aujourd'hui, certains laboratoires sont capables de faire croître des nanotubes jusqu'à ce qu'ils atteignent une longueur de 200 millions de nanomètres, c'està-dire 20 cm. Les caractéristiques physiques des nanotubes de carbone, telles que résistance mécanique (Tou conductibilité de l'électricité et de la chaleur, sont tout à fait remarquables. Actuellement, la résistance mécanique des matériaux composites qui servent à fabriquer des ailes d'avions, des structures de fusées, des carrosseries de voitures de course ou encore des raquettes de tennis est d'environ quatre fois celle de l'acier à poids égal. Or, la résistance mécanique des nanotubes de carbone est 600 fois supérieure à celle de du tunnel, les chercheurs ont enfin un outil capable de voir et de manipuler les atomes individuellement. Cet appareil fonctionne un peu à la manière d'un tourne-disque : une pointe microscopique se déplace le long d'une surface conductrice. 4. 1. 4, de ! - 19 9 n Des chercheurs écrivent le V sigle IBM avec 35 atomes de xénon sur une plaque de nickel.
l'acier à poids égal ! De très nombreux efforts utilisant des fonds publics et privés favorisent l'émergence de résultats concrets. Ainsi, l'institut Foresight de Palo Alto, en Californie, a décerné sept prix depuis 1993 pour récompenser les résultats significatifs de chercheurs en nanotechnologies. En 1997, il a offert un prix de 250 000 $ à toute personne qui sera capable de concevoir deux réalisations qui marqueront le développement des nanotechnologies dans les domaines de la mécanique et de l'électronique : d'une part, un bras manipulateur fonctionnel, inférieur à 100 nanomètres, capable de manipuler des atomes avec précision à un rythme de 1000 par seconde pendant un temps minimal d'une minute ; et d'autre part, un additionneur binaire permettant de faire la somme de deux nombres de 8 bits, dont la plus grande dimension doit être inférieure à 50 nm, afin de démontrer la faisabilité de l'ordinateur en nanotechnologie. En attendant, des mémoires vingt fois plus denses que les disques durs actuels ont vu le jour à l'état de prototypes. Elles sont capables de stocker des informations binaires sous forme d'indentations très fines incrustées dans un film de polymère grâce à des aiguilles minuscules chauffées à 400°C pendant quelques millisecon- Le premier rotor moléculaire 1998 est créé par le CNRS de Toulouse et le laboratoire IBM de Zurich. La molécule a la forme d'une hélice équipée de trois pales ayant e`-‘ lb _ ! J'et.., 4",11,14 ea ** lth 9114,de 4, id Al,, vous oesirez en savoir plus SVM met en ligne un dossier complet sur -ttry ifev'm une ltiPt le 4', g. 0.111.4 4) leiL'INVENTEUR Richard Feynman (1918- 1988) se passionna très tôt pour l'infiniment petit. Après avoir participé aux recherches sur la bombe atomique, ce physicien américain travailla à une meilleure compréhension des lois régissant le monde des particules et reçut le prix Nobel de physique en 1965. Il fut le premier à réaliser que la manipulation de la matière à l'échelle atomique était compatible avec les lois de la physique. En 1959, il exposa ses idées dans une conférence intitulée "Il y a beaucoup de place en dessous" et stimula l'imagination de son auditoire par cette question : "Pourquoi ne peut-on pas écrire l'intégralité des 24 volumes de l'encyclopédie Brittanica sur une tête d'épingle ? " des. De telles mémoires permettraient de stocker des films dans des volumes très inférieurs à ceux d'une petite pièce de monnaie. Ainsi, un téléphone GSM pourrait embarquer une capacité de stockage de 10 gigaoctets. Ces mémoires seraient réalisées avec des techniques de production très proches de celles utilisées actuellement lors de la fabrication des mémoires à semiconducteurs traditionnelles. Les applications pour la vie de tous les jours devraient entrer en application dans les cinq prochaines la capacité de tourner sur son axe. 200 années. Les technologies de l'information ainsi que la médecine, la biologie, les transports, l'aéronautique et l'espace vont bénéficier des immenses potentialités des matériaux synthétisés grâce aux nanotechnologies. La manipulation et le contrôle précis de chaque atome et molécule, la capacité de se dupliquer et de se régénérer pour obtenir des systèmes économiques à fabriquer ouvrent de fantastiques horizons à cette technologie. Il ne semble pas exister de domaine d'application dans lequel les nanotechnologies ne puissent apporter un gain de performance et de fonctionnalité dans un avenir plus ou moins lointain. Jean-Paul Cognot 1 Un circuit logique taillé dans i un nanotube de carbone creux, d'un diamètre d'1,4 nanomètre, est élaboré par les scientifiques. Une piste prometteuse pour repousser les frontières de la miniaturisation des puces. Novembre 2002 svm 201



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