Chercheur de renommée mondiale au CEMES (Centre d’Elaboration des Matériaux et d’Etudes Structurales, CNRS) à Toulouse, Christian Joachim plaide pour une approche des nanotechnologies « atome par atome » et insiste sur la nécessité de se mettre à niveau par rapport à l’Asie dans ce domaine, où les TIC pourraient un jour jouer un rôle majeur.

Vous publiez un ouvrage intitulé « Nanosciences : la révolution invisible » (*). Vous y faites la distinction entre nanotechnologies descendantes et ascendantes ? De quoi s’agit-il ?

Avec les nanotechnologies dites descendantes, on réduit, on miniaturise encore plus les dispositifs électroniques de taille micronique. D’abord, cette approche a été appliquée à l’électronique, puis tous les autres domaines ont suivi. Ce sont les industriels qui l’ont mis en oeuvre, aux Etats-Unis et au Japon en premier lieu. Pour ce faire, ils ont bénéficié du financement du « plan nanotechnologies » initié par le vice-président Al Gore au début des années 90, qui était destiné, au départ, à une recherche très fondamentale et principalement dans la « voie ascendante ».
Celle-ci consiste à partir de l’échelle atomique et à proposer comme programme de construire les dispositifs et les machines atome par atome. Dans les années 90, un chercheur de chez IBM, avait réussi à « écrire » un texte avec des atomes en les déplaçant un par un à la surface d’un métal. De nos jours, nous cherchons à répondre à une question simple : combien d’atomes faut-il pour incarner un ordinateur : 100, 1000..10000 ? Mais pour l’heure, il s’agit de comprendre comment réaliser un dispositif électronique élémentaire comme une porte logique avec une seule molécule.

Vous avez dénoncé les abus de langage et la mode tout « nano »...

95% de ce qui se dit « nano » relève en effet de l’abus de langage. On met ce préfixe à toutes les sauces. J’ai sur mon bureau une pile entière de documents sur des choses prétendument « nano » : Nanolessives, nanofood... Tout cela parce que certains adjuvants sont des particules de 100 nanomètres. Le préfixe « nano », est devenu un synonyme de modernité ! Mais on confond en général la taille hors tout du dispositif et sa précision de fabrication.

Où se fait la recherche ?

Partout ! (**) Avec le gigantesque programme Nanotechnologie dit NNI des Etats Unis, tout le monde a pris peur. C’est un peu comme la conquête de la Lune, il faut en être. L’Asie, en particulier, mise beaucoup sur l’avenir. Ils sont déjà très forts en termes de production et pourrait nous dépasser en innovation. A Singapour, où je dirige un groupe de recherche, il m’a fallu 2 ans pour avoir les crédits nécessaires là où il m’aurait fallu 10 ans en Europe. Il y a là-bas une réelle volonté d’investir sur des technologies de rupture se met en place.

Christian Joachim, directeur de recherche au CEMES et à Singapour

Avec Paris et Grenoble, Toulouse a été désignée comme un des trois pôles moteurs du plan nanotechnologies annoncé par Nicolas Sarkozy. Vous faites partie des chercheurs qui ont été consultés. Qu’avez-vous dit ?

Par delà les nano-materiaux et la course finale à la miniaturisation, J’ai indiqué qu’il faut trouver les moyens d’aller plus vite que l’Asie et de construire de nouvelles machines capables d’assembler les atomes un par un pour fabriquer les dispositifs et les machines du futur. Il s’agit la d’une rupture technologique majeure. Cette première étape atteinte, il devrait être possible un jour d’en atteindre une deuxième : que les bactéries nous fabriquent ces machines. Le problème sera d’avoir un financement sur la durée pour explorer cette voie avec comme contrainte extrêmement positive un développement durable.

Que représente votre domaine en Midi-Pyrénées ?

Si on considère les nanotechnologies au sens large, cela représente grosso modo 500 personnes réparties dans une dizaine de laboratoires. Pour l’Atome Technologie, il y a une vingtaine de chercheurs permanents à Toulouse, pour l’essentiel basés au CEMES-CNRS. En matière de formation, le mastère « 3N » ( Nanophysique, nanocomposant, nanomesure) de l’Université Paul-Sabatier et de l’INSA forme en moyenne 20 étudiants par an. Et 3 ou 4 continuent en doctorat dans le domaine des nanotechnologies. Sup’Aero propose depuis 4 ans une majeure nanosciences.

Quelle place y a-t-il pour les TIC dans le « nanomonde » ?

Aujourd’hui, les transistors des microprocesseurs sont fabriqués avec une précision de fabrication qui approche le nanomètre. Les systèmes micro électro-mécanique (MEMS (***)) seront bientôt fabriqués avec une précision également de quelques nanomètres pour donner les NEMS (****). Les TIC sont bien sûr grandes utilisatrices de nanotechnologies en voie descendante. Mais dans la voie ascendante, la taille des dispositifs est de l’ordre du nanomètre. Il est encore trop tôt pour se prononcer sur leur applicabilité aux TIC. Même si on peut déjà parler de molécules qui ont capacité à mémoriser de l’information et à conduire de l’électricité.

Propos recueillis par Jean-François Haït, Mid e-News

(*)« Nanosciences. La révolution invisible », par Christian Joachim, Laurence Plévert, aux éditions du Seuil
(**) En matière de dépense publique, les Etats-Unis consacrent 1,606 milliard $, le Japon 1,1 milliard $, l’Union Européenne 269 millions de $, et la Chine 250 millions $ (source Wikipedia)
(***) Micro Electro Mechanical Systems
(****)Nano Electro Mechanlical Systems