L’amélioration de la capacité de stockage de données des dispositifs électroniques actuels (mémoires vives, disques durs, clés USB, etc.) : l’une des applications des recherches menées notamment à l’ISIS de Strasbourg (1)

Le prix Nobel de chimie a été attribué, mercredi 5 octobre, au Français Jean-Pierre Sauvage, au Britannique Fraser Stoddart et au Néerlandais Bernard Feringa, « inventeurs » de minuscules « machines moléculaires » préfigurant les nanorobots du futur.

Jean-Pierre Sauvage, 72 ans, chercheur, coordinateur de recherches à  l’Université de Strasbourg est le neuvième Français à recevoir cette distinction dans cette discipline.

ð Les trois chimistes mis à l’honneur cette année ont réalisé des prouesses en assemblant les atomes pour fabriquer de véritables « machines moléculaires » : des « analogues mécaniques » de dispositifs mécaniques classiques, à des échelles microscopiques, c’est-à-dire  d’une taille de l’ordre du milliardième de mètre.

L’école de chimie strasbourgeoise aussi récompensée pour la qualité de ses travaux :

Des chercheurs du Laboratoire de nano chimie de l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (CNRS / Université de Strasbourg), en collaboration avec l’Université Humboldt de Berlin (Allemagne) et l’Université de Nova Gorica (Slovénie), ont montré qu’un mélange d’une petite molécule photo commutable et d’un polymère semi-conducteur permet de fabriquer des mémoires de haute performance qui peuvent être écrites et effacées par illumination.

ð Ces mémoires optiques multi-niveaux (de 8 bits) ont également été intégrées sur des substrats flexibles, ouvrant ainsi la voie à des applications pour l’électronique portable, le papier électronique et les dispositifs intelligents.

Des alternatives aux technologies traditionnelles

Dans le cadre de la recherche de l’amélioration de la capacité de stockage de données des dispositifs électroniques (mémoires vives, disques durs, clés USB, etc.), des stratégies alternatives aux technologies conventionnelles à base de silicium doivent être recherchées :

La miniaturisation continue des circuits électroniques, conduisant à l’intégration d’un plus grand nombre de mémoires par unité de surface, a désormais montré ses limites compte tenu des  difficultés de fabrication accrue.

ð Une autre approche consiste à développer des mémoires capables de stocker non pas un seul mais plusieurs bits d’information par dispositif : les mémoires multi-niveaux.

L’équipe européenne de chercheurs de Strasbourg, de Berlin et de Nova Gorica a développé un transistor organique en couches minces sensible à la lumière en mélangeant une molécule conçue sur mesure servant d’interrupteur optique miniaturisé avec un polymère semi-conducteur de haute performance.

En intégrant ces composés dans des transistors et en utilisant des impulsions laser de courte durée, les chercheurs ont pu construire des mémoires multi-niveaux avec une capacité de stockage de données de 8 bits.

Leurs prototypes de dispositifs combinent une grande endurance avec plus de 70 cycles d’écriture et d’effacement et des temps de rétention des données supérieurs à 500 jours.

ð Enfin, l’équipe a réussi à transférer ce concept de dispositif sur des substrats polymériques flexibles et légers, comme le polyéthylène téréphtalate, afin de remplacer le silicium rigide couramment utilisé.

L’architecture souple obtenue conserve ses caractéristiques électriques après 1000 cycles de flexion, ce qui démontre sa robustesse et sa pertinence pour l’électronique flexible.

Ces résultats sont d’une grande importance pour la réalisation de (nano) dispositifs électroniques intelligents et pliables de haute performance, programmables par illumination, avec des applications potentielles pour les mémoires optiques multi-niveaux de haute densité et flexibles, les circuits logiques, et plus généralement pour l’optoélectronique de prochaine génération.

(1)                      L’Institut de Science et d’Ingénierie Supramoléculaires de Strasbourg  (ISIS)

L’institut ISIS est une Unité Mixte de Recherche du CNRS et de l’Université de Strasbourg.

Sa vocation est d’effectuer une recherche pluridisciplinaire aux interfaces entre la physique, la chimie, la biologie.

L’ISIS est composé de laboratoires séniors, de laboratoires juniors et d’antennes de laboratoires publics ou privés.