"Nanotechnologies: Tapage ou future révolution industrielle ?" Alain Cappy est né en 1954. Ancien élève de l’École Normale Supérieure de Cachan il est agrégé de Sciences physiques. Il soutient sa thèse de troisième cycle en Électronique en 1981 puis son doctorat d'État en 1986. Depuis 1991 il est Professeur à l'Université Lille1 ou il enseigne l'électronique, en particulier la physique des dispositifs à semi-conducteurs. Ses activités de recherche concernent la conception, la fabrication et la caractérisation de micro et nano dispositifs ultras rapides. Il est auteur ou coauteur de 100 articles dans des revues internationales, de 115 communications dans des conférences, dont 25 invitées. Il a dirigé 24 thèses et il est membre du comité de lecture de revues internationales et du comité des programmes de conférences internationales. De 2002 à 2009, il a été directeur de l'Institut d'Électronique de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN), un laboratoire de recherche de plus de 450 personnes Résumé : Les nanosciences, qui s'intéressent aux nouveaux phénomènes apparaissant aux petites échelles, et les nanotechnologies, qui concernent les applications des objets de taille nanométrique, connaissent depuis une quinzaine d'années un formidable essor, grâce au développement de nouveaux outils d'élaboration, d'observation et d'analyse. Lorsque des objets artificiels ont la même taille que des molécules chimiques ou biologiques, leur étude bénéficie des apports complémentaires des diverses disciplines : les nanosciences et les nanotechnologies sont multidisciplinaires par nature. Selon certaines études, le développement des nanotechnologies va générer une révolution égalant la révolution microélectronique, non seulement au niveau des dispositifs pour le traitement de l'information, mais plus encore dans les domaines des matériaux (nanomatéraux, matériaux nanostructurés) et de la santé (diagnostic, thérapie) ou l'interaction d'objets biologiques et non biologiques dans des systèmes permettra l'éclosion d'une nouvelle génération de capteurs. Avant une utilisation à grande échelle de ces technologies, il est toutefois nécessaire d'améliorer rapidement l'analyse des risques liés à ces technologies afin d'éviter les écueils et les erreurs qui ont pu apparaître dans le développement d'autres technologies avancées.
Mot(s) clés libre(s) : microélectronique, nanotechnologies, matériau semi-conducteur

Les révolutions de l'information et des communications vont continuer à bouleverser tous les domaines de l'activité humaine. Ces révolutions sont nées du codage de l'information sous forme de paquets d'électrons ou de photons et de la capacité de manipuler et transmettre ces paquets d'électrons ou de photons de manière de plus en plus efficace et économique. À la base de cette capacité se trouvent les matériaux semi-conducteurs. Rien ne prédisposait ces matériaux à un tel destin : ils ont des propriétés " classiques " médiocres qui les rendent " commandables " : par exemple, leur comportement électrique a longtemps semblé erratique, car très sensible aux " impuretés ". Cette capacité à changer de conductivité électrique, devenue " contrôlée " par la compréhension physique des phénomènes et l'insertion locale d'impuretés chimiques, permet de commander le passage de courant par des électrodes. On a alors l'effet d'amplification du transistor, à la base de la manipulation électronique de l'information. La sensibilité des semi-conducteurs aux flux lumineux en fait aussi les détecteurs de photons dans les communications optiques, et le phénomène inverse d'émission lumineuse les rend incontournables comme sources de photons pour les télécommunications, et bientôt pour l'éclairage. Les progrès des composants et systèmes sont liés aux deux démarches simultanées d'intégration des éléments actifs sur un même support, la " puce ", et de miniaturisation. Une des immenses surprises a été le caractère " vertueux " de la miniaturisation : plus les composants sont petits, meilleur est leur fonctionnement ! On a pu ainsi gagner en trente-cinq ans simultanément plusieurs facteurs de 100 millions à 1 milliard, en termes de complexité des circuits, réduction de coût, fiabilité, rendement de fabrication. Le problème des limites physiques est cependant aujourd'hui posé : jusqu'où la miniaturisation peut-elle continuer ? Combien d'atomes faut-il pour faire un transistor qui fonctionne encore ? Y-a t'il d'autres matériaux que les semi-conducteurs qui permettraient d'aller au delà des limites physiques, ou encore d'autres moyens de coder l'information plus efficaces que les électrons ou les photons ? Ce sont les questions que se pose aujourd'hui le physicien, cherchant à mettre en difficulté un domaine d'activité immense qu'il a contribué à créer.
Mot(s) clés libre(s) : circuit intégré, codage de l'information, conductivité électrique, matériau semi-conducteur, microélectronique, miniaturisation, physique quantique des solides, silicium, transistor

La puce est un carré en silicium (seul matériau avec lequel on soit arrivé à faire des semiconducteurs), plus petit que l’ongle du petit doigt, avec de très nombreuses petites pattes qui font penser à une puce. On peut se faire une idée de la révolution qu’a introduit la puce, en consultant par exemple Internet, qui est de loin la manifestation la plus spectaculaire des possibilités. Il y a des microprocesseurs partout, c’est à dire l’intelligence ; il y a des mémoires. Je n’ai inventé que la carte à puces. Les biopuces sont une sorte de fantasme journalistique : il n’y en a pas qui fonctionne. Les grands de l’informatique comme Intel, Texas Instrument ne travaillent pas dessus. C’est trop différent des circuits intégrés.Il y a une différence spectaculaire entre mémoire informatique et mémoire humaine.Comment se fait-il qu’il est si difficile d’apprendre ? Qu’il soit impossible d’oublier sur commande ? Aujourd’hui j’ai une veste jaune, si demain vous voulez chasser cette image de votre mémoire, ça vous sera complètement impossible. Il n’y a pas d’intersection entre la volonté et la mémoire. La mémoire artificielle la plus simple : une feuille de papier, une vitre embuée sont des mémoires, au sens où l’on peut inscrire une information et elle reste. Toutes ces mémoires sont effaçables. Il suffit de frotter avec un chiffon et l’information s’évapore. Rien de tel n’est concevable avec notre mémoire. La mémoire humaine est infinie ; ce soir ayant déjà dans notre tête tout ce que nous avons, nous allons voir un film d’action, on sort avec le film dans la tête mais ça n’a pas chassé de précédent souvenir. Les mémoires artificielles sont finies, elles ont un espace délimité. Une cassette de magnétoscope, une fois remplie, ne peut prendre une seconde d’images supplémentaires. Sur cet étonnement, j’ai voulu créer une mémoire artificielle ayant les traits de fonctionnement de la mémoire humaine, son irréversibilité. Une information enregistrée est irréversiblement enregistrée. Les informaticiens adorent ce type de situation stable...
Mot(s) clés libre(s) : carte à puce, circuit intégré, identification, information irréversible, mémoire informatique, microélectronique, microprocesseur, semi-conducteur, silicium

Bruno Grandidier, chercheur à l'IEMN (Institut d'électronique, de microélectronique et de nanotechnologies) de Lille, présente le principe de fonctionnement et les utilisations du microscope à effet tunnel. L'effet tunnel est un phénomène quantique qui permet aux électrons de traverser une barrière de potentiel sans pertes d'énergie. On obtient ainsi un courant entre une pointe et une surface conductrice et les variations de ce courant donnent une image de la topologie de la surface. Le microscope est utilisé à l'air libre pour étudier la surface d'un échantillon de graphite. Pour d'autres matériaux qui s'oxydent à l'air, comme le silicium, les chercheurs utilisent un microscope plus sophistiqué opérant sous ultra-vide. Si l'on veut de plus observer de façon précise les arrangements atomiques des dimères de silicium, il faut réduire les oscillations des atomes en opérant à très basse température (77 ° K). Le microscope à effet tunnel permet également de manipuler et de construire des nano-objets, comme des molécules organiques que l'on dépose sur des substrats de silicium.GénériqueAuteur scientifique : GRANDIDIER Bruno (IEMN, UMR CNRS, Lille) Réalisateurs : BOCLET Didier, DELHAYE Claude et GOMBERT Christophe (CNRS Images, UPS CNRS, Meudon) Production : CNRS Images Diffuseur : CNRS Images, http://videotheque.cnrs.fr/
Mot(s) clés libre(s) : Electronique, microélectronique, microscope à effet tunnel

Au delà des images et des mirages / Gérald Dujardin. In "Images & mirages @ nanosciences", colloque international organisé par le Laboratoire Interdisciplinaire Solidarités, Sociétés, Territoires (LISST) de l'Université Toulouse II-Le Mirail, le Centre d'Élaboration de Matériaux et d'Études Structurales (CEMES) rattaché à l'Institut de Physique du CNRS et le Laboratoire de Physique et Chimie de Nano-Objets (LPCNO) de l'INSA Toulouse. Université Toulouse II-Le Mirail / La Fabrique Culturelle, 9-10 décembre 2010. Thématique 8 : Langages et codes visuels des nanos. Conventions et espaces de liberté pour le scientifique et l'artiste, 10 décembre 2010.De tous temps, la technique et la science ont influencé les arts : le feu et les peintures rupestres, la géométrie et l'art Arabe, l'or du nouveau monde et l'art baroque, la décomposition de la lumière et les impressionnistes, la psychanalyse et le surréalisme. Qu'en est-il des nanos et de l'art du XXIème siècle ? Si les nanos sont associées à la miniaturisation des composants électroniques, leur influence sur le milieu artistique est incontestable à travers la vidéo, les pockets films, l'informatique, internet. En revanche, si les nanos sont associées à une véritable révolution scientifique, un nanomonde reste encore à explorer, il est plus difficile d'en comprendre les enjeux artistiques, au delà des images et des mirages.
Mot(s) clés libre(s) : art et sciences, imagerie scientifique (interprétation), microélectronique, nanosciences (représentation), nanotechnologies (influence)

Innovation et interfaces multisensorielles : de l'intelligence ambiante à l'intelligence sensible / Tiana Delhome. In "Images & mirages @ nanosciences", colloque international organisé par le Laboratoire Interdisciplinaire Solidarités, Sociétés, Territoires (LISST) de l'Université Toulouse II-Le Mirail, le Centre d'Élaboration de Matériaux et d'Études Structurales (CEMES) rattaché à l'Institut de Physique du CNRS et le Laboratoire de Physique et Chimie de Nano-Objets (LPCNO) de l'INSA Toulouse. Université Toulouse II-Le Mirail / La Fabrique Culturelle, 9-10 décembre 2010. Thématique 7 : Du réel et de l'artificiel. Questionnement ontologiques : nouveaux concepts, nouvelles ruptures?, 10 décembre 2010. Depuis quatre ans, le Laboratoire d’Innovation technologique Centrée Utilisateurs (LITUS) du CEA/LETI mène des projets de R&D impliquant des micro et nano technologiques (MNT) en porosité avec des acteurs variés, notamment du milieu artistique. Dans cette intervention, Tiana Delhomme présente l’exemple des projets et des expérimentations en cours, comment le vivant ressurgit ici et là : tant au cœur des processus qu’au niveau des productions. Sont ensuite évoquées les questions suivantes, notamment : la prise en compte du sensible dans les développements intégrant des MNT, pourquoi les sens sont convoqués dans les recherches menées et comment les logiques d'interaction induites conduisent à des expériences sensibles pour les utilisateurs… laissant l’horizon ouvert à de nouveaux concepts.
Mot(s) clés libre(s) : art contemporain (21e siècle), art et sciences, création artistique et nanotechnologies, imagerie scientifique, microélectronique (représentation), nanotechnologies (réception et influence)

Il y a à peine trente ans, le logiciel était l'apanage des systèmes de gestion ou de communication des grandes entreprises. La micro-informatique, les ordinateurs embarqués et les réseaux ont centuplé ses applications, révolutionnant la bureautique, le design industriel ou artistique, les transports, et maintenant les objets du quotidien, du téléphone au stimulateur cardiaque en passant par tout l'audiovisuel, les jeux, et bien sûr Internet. On assiste en fait à la mise en place d'un nouveau système nerveux logiciel, avec lequel nous sommes sans cesse en contact. Or, le logiciel reste un objet mystérieux pour la plupart des gens. Il est purement immatériel, ne se voit pas, ne pèse rien. Pourtant, il produit des tas d'ennuis allant de l'inconfort des interfaces homme-machine mal conçus aux problèmes de sécurité des réseaux en passant par des crashs catastrophiques de fusées ou de satellites. La qualité du logiciel devient un des points faibles de notre société. Pour les spécialistes, ce n'est pas étonnant. Le logiciel est un objet purement intellectuel d'une très grande complexité, qui ne se laisse pas appréhender pas des approches naïves. Un logiciel est formé de millions d'ordres élémentaires à une machine ultra-rapide et quasi-infaillible mais parfaitement stupide, le microprocesseur. De minuscules erreurs peuvent avoir de grandes conséquences et on ne sait pas encore se protéger. Nous essaierons de mieux faire comprendre la nature profonde de l'objet logiciel, et nous présenterons les approches scientifiques modernes qui permettront de construire des logiciels plus sûrs et d'en assurer la correction.
Mot(s) clés libre(s) : algorithmique, bug, circuit intégré, langage de programmation, logiciel informatique, microélectronique, microprocesseur