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Juillet/Aout 2010

EDITO

NANOTECHNOLOGIES / ELECTRONIQUE AVANCEE

VERS UNE PROCHAINE LEVEE DE FONDS ...

Des nano-générateurs alimentés via battements cardiaques et respiration

Dans le cadre d‟une action d‟accompagnement proposée par le Pôle de compétitivité mondial „Solutions Communicantes Sécurisées‟, COEXEL a été retenue parmi une cinquantaine de dossiers. A l‟issue de cette démarche, COEXEL fait partie des quelques sociétés qui ont obtenu le label “Entreprise innovante des Pôles”. Plusieurs investisseurs ont déjà manifesté leur intérêt pour le projet de développement de l‟entreprise.

Parallèlement, OSEO a attribué à la société COEXEL la qualification “Entreprise innovante” dans le cadre des FCPI.

Publié le : 09 Juillet 2010 | Par : Advanced Materials Une équipe de chercheurs de Georgia Tech, parmi les pionniers de la nanopiézotronique, a montré que des nano-générateurs pouvaient être actionnés par des mouvements mécaniques irréguliers, tels que la vibration des cordes vocales, le battement d‟un drapeau dans le vent, les claquements de doigts ou le mouvement d‟un hamster dans sa roue. La nanopiézotronique décrit les propriétés piézo-électriques et semi-conductrices couplées des nano-fils pour concevoir et fabriquer de nouveaux appareils électroniques, tels que les nano-transistors et nano-diodes. La récupération d'une telle énergie, à basse fréquence et issue d‟un mouvement irrégulier, est intéressante car un grand nombre d'énergies biomécaniques sont variables, contrairement au mouvement mécanique régulier utilisé aujourd‟hui pour produire à grande échelle la plupart de l'électricité. Sachant de plus que l'énergie biomécanique est l'un des principaux composants énergétiques au sein des systèmes biologiques, il est donc important pour l‟avenir des biocapteurs et dispositifs implantables in vivo ou autres instruments utilisés en nano-médecine, de développer une technique efficace capable de convertir cette énergie biomécanique en électricité. L‟image ci-contre montre un nano-générateur basé sur un unique nano-fil piézo-électrique. Plusieurs séries d‟expériences ont été consacrées aux contractions / expansions périodiques du diaphragme d‟un rat, puis aux battements de son cœur. Dans le deuxième cas, le nano-générateur a fourni une sortie d‟environ 3mV et 30pA. Ces travaux constituent une étape cruciale pour le développement de nano-systèmes implantables autoalimentés, et l‟équipe travaille désormais à des nano-générateurs de plus grande puissance en conditions in vivo. + Lire la suite

Une nouvelle morphologie de nano ‘e-nose’ très prometteuse INFORMATION COEXEL Newsletter est une publication mensuelle gratuite spécialisée dans les domaines de la nanoélectronique, de l‟optiquephotonique et de la RFID électronique organique. Les articles donnent un panorama des découvertes scientifiques les plus marquantes, des dernières tendances technologiques et de l‟évolution des marchés d‟application innovants. Pour toute nouvelle inscription ou pour informer vos collaborateurs, merci de remplir le formulaire ICI

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Rédaction L. PROVE NAT

Publié le : 20 Juillet 2010 | Par : ACS Nano Une équipe internationale de chercheurs a fait un nouveau pas vers les „e-nose‟, en mettant au point un capteur analytique qui reproduit notre système olfactif. Ce concept de nez électronique („e-nose‟) consiste en un dispositif de la taille (et presque le prix) d‟un grain de sable, capable d‟analyser l‟environnement, d‟identifier sa composition chimique et de remonter ces données vers un système de contrôle. Ces dispositifs électroniques miniatures reproduisent les systèmes olfactifs des mammifères ou des insectes, et conduisent à des dispositifs plus performants, moins coûteux et plus petits. La différence entre ce dispositif et les précédents similaires réside dans le fait que l'élément actif est un nano-fil individuel en dioxyde d'étain avec une forme spécifique. La diversité nécessaire des éléments à analyser est encodée dans la morphologie même de cette nano-ceinture, de par les variations de largeur réalisée au cours de sa croissance et par la fonctionnalisation de certains segments avec un catalyseur en palladium. Le dispositif est constitué d'un nano-fil d‟oxyde métallique monocristallin, et il s‟agit probablement du plus simple nez électronique mais pourtant pleinement opérationnel. Cette nano-ceinture a été indexé avec un certain nombre d'électrodes de platine, de manière à ce que chaque segment entre deux électrodes définisse un détecteur élémentaire. Cette approche démontre le potentiel de combinaison des protocoles bottom-up de fabrication de nano-fils avec des méthodes de micro-fabrication à l'état de l'art pour concevoir des réseaux de détection prospectifs. A priori, ces dispositifs pourraient être miniaturisés vers quelques microns, afin de réaliser l‟instrument d‟analyse le plus petit du monde. Les applications potentielles de détection de ce dispositif sont nombreuses, comme par exemple les détecteurs et analyseurs microscopiques vraiment autonomes pouvant faire partie de tags RFID, smartphones, dispositifs militaires ou médicaux. Les chercheurs désirent développer le concept de „smart sand‟, nanostructures incluant batterie, circuiterie simple et élément de reporting. Cela est étonnant, pour l‟équipe, car toutes ces tâches ont déjà été réalisées séparément, et qu‟il est désormais nécessaire de les combiner en un seul dispositif nano. + Lire la suite


Juillet/Aout 2010

OPTIQUE / PHOTONIQUE Des micro-nano-moteurs alimentés par dioxyde de titane et commandés par la lumière Publié le : 02 Juin 2010 | Par : Nanowerk Des chercheurs du Pennsylvania State University ont présenté un nouveau système universel de micromoteur catalytique commandé par la lumière, qui est considéré comme le plus propre et plus simple dans son genre. Pour la communauté de recherche en nanotechnologie, les déplacements à l‟échelle nano demeurent un problème difficile et les systèmes naturels peuvent faciliter cette compréhension. Il existe différentes approches pour créer des micro-nano-moteurs autopropulsés, dont une prometteuse qui repose sur la conversion catalytique d‟énergie chimique en énergie mécanique. En effet, ce processus est omniprésent dans la biologie pour alimenter des processus importants et diversifiés tels que la division cellulaire, le transport de marchandises à l'intérieur des cellules ou encore la synthèse de protéines. Le déplacement autopropulsé de matériaux synthétiques peut être utile pour des applications comme l‟assemblage bottom-up ou la formation de structures, mais aussi la livraison de médicaments à des endroits précis. L‟ensemble du système comprend uniquement du titane, de l‟eau, parfois des organismes et un apport de lumière. Le dioxyde titane est utilisé pour convertir l‟énergie optique en énergie mécanique par photocatalyse. Selon l‟équipe, le système est très indulgent, ne nécessitant pas un contrôle rigoureux de la concentration du substrat ou du conditionnement du catalyseur, et il est facilement contrôlable par une lumière extérieure. Les images ci-contre montrent le déplacement des particules, certainement en raison d‟effets thermiques. Au sein de ce phénomène réversible photo-induit, les particules de silicium ont tendance à se rassembler autour des particules de dioxyde de titane, puis de s‟en éloigner lors d‟une exposition aux UV, ce qui créé une zone d‟exclusion autour de chaque particule individuelle de TiO 2. Lorsque la source UV est enlevée, les particules de silicium se replient vers la particule de TiO2 et forment de nouveau des agrégats. Cette recherche constitue une tentative plus fondamentale de la part des scientifiques vers la conception des systèmes intelligents qui imitent de nombreux aspects de la biologie, mais qui exigent, tout comme les systèmes vivants, un apport continu d'énergie pour fabriquer des systèmes organisés et commandés. + Lire la suite

Une nouvelle source ultra-brillante de photons jumeaux Publié le : 07 Juillet 2010 | Par : CNRS News Des chercheurs du Laboratoire de Photonique et de Nanostructures (LPN-CNRS) ont mis au point une nouvelle source de photons intriqués vingt fois plus brillante que tous les systèmes existants. Ces recherches sont basées sur les propriétés de l‟intrication : la mesure des propriétés de l'un des deux photons intriqués permet de connaître instantanément les propriétés de son jumeau, quelque soit la distance les séparant. Ce phénomène a un grand potentiel applicatif dans les domaines de l'information, tels que la cryptographie, l'ordinateur quantique ou la téléportation quantique. Habituellement, les chercheurs utilisent de telles sources faciles à mettre en place, car il s‟agit d‟un laser transformant un photon en deux photons de couleur différente. Ces sources présentent toutefois une brillance très faible, car moins d'une impulsion sur 100 contient effectivement une paire de photons intriqués, ce qui limite fortement le débit de toute communication quantique. La taille de ces sources les rend enfin difficile à intégrer dans des microsystèmes. Les chercheurs ont inventé un système de molécule photonique dans lequel une boîte quantique semi-conductrice émet une paire de photons intriqués grâce à une impulsion excitatrice. Cette molécule photonique constitue un piège pour chacun des photons de la paire et permet de les collecter efficacement. La source ainsi réalisée fonctionne à un débit d'une paire collectée toutes les 8 impulsions. L‟image ci-dessus représente cette molécule photonique (composant, comprenant deux piliers de taille micrométrique couplés), la boite quantique semi-conductrice de taille nanométrique insérée dans l'un des piliers (point lumineux blanc dans celui de droite), ainsi que le rayonnement des photons intriqués émis. A terme, les chercheurs devraient atteindre un débit proche d'une paire de photons par impulsion , ce qui permettrait de mettre au point des diodes électroluminescentes de paires de photons intriqués avec des débits proches du gigahertz. Selon l‟équipe, ce concept de molécule photonique permettrait aussi d'améliorer la qualité de l'intrication des paires de photons émises. + Lire la suite

2 Rédaction L. PROVE NAT


Juillet/Aout 2010

RFID / ELECTRONIQUE ORGANIQUE Le marché des OLED a besoin de nouveaux acteurs Publié le : 08 Juillet 2010 | Par : Optics.org Selon iSuppli, l‟adoption d‟écrans OLED à matrice active (AMOLED) dans les téléphones portables est freinée par les approvisionnements, et donc la fabrication, ce qui réduit la menace pour les écrans LCD. Actuellement intégrée au sein des smartphones coréens haut de gamme, la technologie AMOLED a besoin d‟un sérieux développement pour une adoption plus forte. D‟après leur étude, 20,4 millions d‟afficheurs AMOLED de petite dimension ont été livrés en 2009. Ce chiffre peut paraître assez important, mais il devient insignifiant comparé aux ventes globales de mobiles qui s‟élèvent entre 1,2 et 1,3 milliards d‟unités. Aujourd‟hui, Samsung Mobile Displays et LG Displays représentent les uniques sources de panneaux AOLED, mais cela semble évoluer, notamment grâce à de nouveaux produits. iSuppli prévoit à ce sujet une croissance annuelle de 55% ces quatre prochaines années. Cette prévision correspond à 185 millions d‟écrans AMOLED vendus en 2014, ce qui représentera une pénétration du marché d‟un peu plus de 10%. Plusieurs entreprises (AU Optronics et TPO Display) prévoient de proposer des produits AMOLED, mais sur des quantités faibles. Le principal problème réside dans le coût initial de construction d‟une usine AMOLED calibrée pour la production de volume. Cela explique pourquoi les deux géants de l‟électronique (Samsung & LG) sont les seuls à ce jour à avoir misés sur ce marché. LG a une usine en cours, mais avec 2,2 milliards de dollars d‟ici 2011, c‟est Samsung qui a réalisé l‟investissement le plus important pour accélérer la production de son usine. Malgré leurs importants atouts en termes d‟affichage au sein d‟un marché dans lequel la différentiation est primordiale, il est finalement difficile de prédire si cette technologie va progresser hors de la Corée. + Lire la suite

Des petits fils pour des grosses connections en micro-électronique Publié le : 15 Juillet 2010 | Par : Univ. Illinois Des chercheurs de l‟University of Illinois ont mis au point une nouvelle méthode d‟interconnections métalliques qui permettrait de diminuer la taille des circuits intégrés et d'élargir les possibilités de la microélectronique. Les puces intégrées sont conçues en assemblant plusieurs transistors et composants électroniques pour réaliser des fonctions complexes. Les connexions entre puces et circuits électroniques sont traditionnellement obtenues à partir de fils métalliques préfabriqués que l‟on relie entre deux pads de liaison spécifiques. Les fonctions intégrées nécessitent de nombreuses connections, ce qui peut s‟avérer long et pénible avec les technologies actuelles, et ainsi augmenter les coûts. De plus, ces pads occupent un certain espace, et alors que la technologie a fait d‟immenses progrès pour miniaturiser les puces, leur taille minimum nécessaire (50x50µm) empêche l‟intégration de fonctions à très petite échelle. L‟équipe est partie du constat qu‟il n‟existe pas de technologie rentable de type „wire-bonding‟, capable de relier des microstructures. L‟approche suivie par l‟équipe n‟utilise pas de fils mais les produit directement à l‟aide d‟une micropipette contenant une solution électrolyte de cuivre, à la manière d‟un stylo-plume mais en 3D. Lorsque cette pipette se trouve en contact étroit avec la surface, un pont de liquide se forme, et l‟application d‟un champ électrique provoque le dépôt du cuivre liquide sous forme solide. Ce dépôt se continue au fur et à mesure que la pipette se déplace, ce qui permet la création d'un fil. Le principal défi réside dans le calcul de la vitesse de déplacement correcte pour maintenir le pont liquide entre la buse et le fil. Pour l‟équipe, le matériau est liquide et peut donc facilement être en forme, et tant que la vitesse est maintenue dans une certaine plage, les fils produits seront toujours uniformes et de haute-qualité. Cette nouvelle technique produit des fils métalliques purs (Cu & Pt actuellement), de formes variés, et dont le diamètre est beaucoup plus petit que ceux traditionnels. Une expérience a permis de placer jusqu'à 20 de ces nouveaux fils sur un unique site de liaison standard. Cette réduction de la superficie pourrait permettre aux fabricants de produire plus de puces par wafers (pad plus petit), ou alors des fonctions intégrées plus complexes. + Lire la suite

EVENEMENTS JUIN-JUILLET 10 RFID Europe 2010 Dates : 28-29 Septembre 2010 | Lieu : New Trade Fair Centre, Munich (DE) Il s‟agit d‟un évènement permettant un aperçu des progrès et opportunités de cette technologie. Plusieurs domaines applicatifs seront abordés : transport, vêtements, paiement, sécurité, santé, géolocalisation … + Site de l‟évènement

3 Rédaction L. PROVE NAT

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