Quel est le point commun entre le traitement de l’information, la santé ou encore la production d’énergie propre ? Dans chacun de ces domaines, l’apport des nanosciences et des nanotechnologies devrait être une source formidable de progrès et d’innovation. De ce constat est né NanoSaclay, un laboratoire d’excellence de taille mondiale.
Des nanotubes de carbone déposés sur un supraconducteur acquièrent une supraconductivité par effet de proximité© CNRS Photothèque / Groupe de physique mésoscopique , Laboratoire de physique des solides ORSAY / Richard Deblock
Nanosciences et nanotechnologies offrent de nouvelles perspectives prometteuses. Encore faut-il maîtriser toute la chaîne qui va du plus fondamental, la compréhension des propriétés les plus intimes de la matière, jusqu’au plus appliqué, l’intégration des différents composants nano ou microélectroniques dans les systèmes du futur ! D’où l’idée de regrouper les équipes scientifiques travaillant dans des domaines complémentaires au sein du Labex NanoSaclay, un ensemble de taille mondiale qui rassemble 340 physiciens, chimistes et biologistes.
Trois objectifs précis en vue
Le Laboratoire d’excellence NanoSaclay s’est organisé autour de trois projets phares définis au moins pour les quatre années à venir. Le premier projet concerne la nanoélectronique basée sur le spin des électrons. Les composants électroniques de demain seront en effet de plus en plus basés sur le contrôle à l’échelle nanométrique du spin des électrons. Les innovations associées dans ce domaine visent les nouveaux capteurs magnétiques à très haute sensibilité (avec des applications dans les transports, le biomédical ou encore le contrôle de fiabilité des dispositifs) ou le stockage des données et du calcul à basse consommation. Le deuxième projet concerne les nanomédicaments qui permettront de traiter les maladies sévères. Le but est ici de mettre en œuvre deux nouvelles classes de nanomatériaux prometteuses afin de proposer des voies innovantes et efficaces pour la nanomédecine et la théragnostique (association d’un test diagnostic à une thérapie). Basée sur une approche multidisciplinaire, incluant chimie bioconjuguée, physico-chimie des assemblages supramoléculaires, délivrance et ciblage des médicaments, biologie cellulaire et moléculaire ainsi que pharmacologie expérimentale, cette recherche vise donc spécifiquement l’amélioration du traitement de maladies sévères (cancer, infections, etc.), en particulier celles résistantes aux chimiothérapies actuelles. Enfin, le troisième thème concerne la nanophotonique, et plus particulièrement les nano-objets pour le contrôle de l’énergie. L’enjeu est, en l’occurrence, de comprendre et de contrôler l’interaction entre lumière (photons) et matière (électrons, phonons) à l’échelle nanométrique. Les premiers projets associent chimistes, spécialistes des matériaux et physiciens pour explorer des régimes nouveaux d’interactions sur des nanostructures originales. L’objectif est d’absorber et d’émettre de la lumière de façon optimale. L’innovation sera développée sur plusieurs aspects tels que les télécommunications, les composants d’interconnexions optiques, ou le photovoltaïque.
Du fondamental et de nombreuses applications en vues
Les trois projets phares seront source d’innovation et de transfert technologique notamment à travers un appel à projet annuel spécifique. Les acteurs de NanoSaclay ont déjà démontré leur capacité à la valorisation : ces dix dernières années, pas moins de 350 brevets et 10 startups sont sortis des vingt-huit laboratoires impliqués dans le labex.
Spin : «To spin» signifie tourner, tournoyer en anglais ; et c’est plus ou moins ce que fait l’électron dans un sens (spin Å™) et dans l’autre (spin Å´). L’électronique traditionnelle ignore le spin et utilise seulement l’action de champs électriques sur la charge de l’électron. Or des effets nouveaux apparaissent aussi quand on manipule le spin de l’électron, c’est l’électronique de spin.
CONTACT
Claude Chappert, Directeur de l’Institut d’Electronique Fondamentale (Université Paris-Sud/CNRS) – http://www.nanosaclay.fr