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De la biologie à l’électronique

18 mars 2013

cerveau-virtuel-01L’intense course à la miniaturisation des composants électroniques  continue. Une équipe du CEA-Leti, du CNRS et de l’université Joseph-Fourier à Grenoble a mis au point une méthode pour empiler différentes fonctions (mémoire, capteur, processeur…) les unes au-dessus des autres et les relier par des fils conducteurs. Le gain de place promet des transferts d’information plus rapides et des densités de calculs plus importantes.

La nouvelle méthode, décrite dans Nature Materials le 10 février, est un bel exemple de mariage entre l’inerte (le silicium) et le vivant. Le squelette des connexions électriques est en effet le même que celui de nos cellules : des filaments d’actine, une protéine assemblée en longues chaînes jouant le rôle de câbles assurant la forme des cellules.

« C’est un article génial ! », assure Yong Chen, directeur du pôle microfluidique de l’Ecole normale supérieure, à Paris. « Cette construction tridimensionnelle combine l’approche du haut vers la base et celle de la base vers le sommet. » La première appartient à la microélectronique : l’ingénieur sculpte la matière. La seconde est propre à la nature : des molécules s’assemblent toutes seules pour créer des structures.

Sur l’une des surfaces à relier, les chercheurs « dessinent » au laser les motifs voulus là où « pousseront » les connexions. Ils y déposent les filaments d’actine qui, au départ, forment des touffes désordonnées. L’ajout de protéines particulières force ces filaments à s’organiser en cylindres verticaux. Et à se connecter à la seconde surface, découpée aussi au laser. Reste alors à métalliser ces liens biologiques grâce à des nanoparticules d’or.

« On n’en revient pas nous-mêmes ! », s’enthousiasme Manuel Théry, l’un des responsables de l’équipe du CEA avec Laurent Blanchoin.

La mise en place industrielle est encore loin, et les chercheurs n’ont connecté que deux plaques de verre et pas des composants. Mais les câbles ne font que 10 micromètres de diamètre pour 70 de long, ce qui est au niveau des standards actuels. Surtout, d’autres fonctionnalités pourraient être ajoutées en utilisant d’autres protéines pour changer les formes et longueurs de l’actine, ouvrir ou fermer un lien.

« La biologie offre de nouvelles possibilités pour réaliser des empilements complexes, hétérogènes, impossibles à faire avec les techniques actuelles », indique Patrick Leduc, coauteur de l’étude. Des brevets ont été pris, et l’équipe cherche un partenaire industriel pour tenter de relier deux composants électroniques réels.

[1] Cf David Larousserie, Le Monde, 20.02.2013.

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