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Le CEA croit aux NEMS

Industrie et Technologies
Des travaux réalisés au CEA portent sur l'utilisation de nanotubes de carbone pour la fabrication de nanocomposants électromécaniques (NEMS).

Après les MEMS, voici les NEMS : nanosystèmes électromécaniques. C'est une voie de recherche à laquelle participent les chercheurs du Drecam (Département de recherche sur l'état condensé, les atomes et les molécules) du CEA. Deux publications récentes illustrent le potentiel de leurs travaux.

Dans Physical Review, les scientifiques du Drecam ont publié un article sur la mise au point d'outils génériques de dimensionnement de NEMS à base de nanotubes de carbone. Un nanotube fixé aux deux extrémités est suspendu au dessus d'un support conducteur. Lorsqu'une tension est appliquée au support, le nanotube est soumis à une force électrostatique attractive et se déforme.

Les chercheurs ont alors obtenu une loi d'échelle reliant la déformation du nanotube aux paramètres géométriques (diamètre, longueur suspendue, hauteur de suspension) et électrostatiques. Cette loi permet de dimensionner tout système NEMS à base de nanotube de carbone suspendu actionné électrostatiquement.

Dans une autre revue scientifique, Applied Physics Letters, les chercheurs annoncent la fabrication d'un nano-interrupteur à base de nanotubes de carbone. En appliquant un potentiel à un nanotube, celui-ci se déforme et entre en contact avec une électrode. Des interactions faibles (dites de Van der Waals) maintiennent le nanotube au contact, même sous une tension très réduite, ce qui pourrai être mis à profit pour la réalisation de mémoires. 

Selon le CEA, ces travaux sur les NEMS à base de nanotubes de carbone suspendus déformés électrostatiquement sont multiples : capteurs de force ultra-faibles ; oscillateurs ; commutateurs de signaux hautes fréquences pour les télécommunications…

Pour y parvenir et pouvoir intégrer sur une même puce le nano-interrupteur et le système électronique de contrôle et de commande, les chercheurs du CEA participent actuellement au programme européen Nano-RF avec notamment l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL).

Michel Le Toullec

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