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de graphène. Sont également concernées la fonctionnalisation
et les applications des nano fils
inorganiques. Mais la vitesse des processeurs
étant limitée par la puissance dissipée plus que
par la vitesse des composants, il est important de
s’intéresser aussi à l’architecture des nouveaux
systèmes et minimiser la consommation énergétique
par opération élémentaire ;
● la spintronique permet elle aussi la réalisation
de fonctions électroniques élémentaires grâce à
l’utilisation de courants électriques polarisés en
spin et de nanomatériaux magnétiques. L’intérêt
Défense réside dans la réalisation de composants
insensibles aux très fortes radiations et de très
faible consommation : mémoires non volatiles,
capteurs magnétiques, oscillateurs locaux à très
haute pureté spectrale.
A l’interface entre la nanoélectronique et la photonique,
des nano composants sont en cours de développement
pour le traitement optique des signaux
radar. Ce domaine connu sous le nom de photonique
micro-onde présente un intérêt Défense évident,
de part la rapidité de traitement des données,
l’allégement significatif des équipements et l’insensibilité
aux agressions électromagnétiques. Cette
activité continuera d’être soutenue.
La compréhension et l’exploitation des phénomènes
physico-chimiques ne se limitent pas à l’approche
bottom-up de la nanoélectronique. Il existe ainsi
des thématiques qui sans être prioritaires feront
l’objet d’une veille scientifique. C’est le cas de l’électronique
organique qui présente un intérêt Défense
à condition que les performances des composants
progressent de manière significative.
2. NANO ET MICRO SYSTÈMES
Les micro et nano systèmes électromécaniques
trouvent régulièrement de nouvelles applications
tout en améliorant les performances des fonctions
déjà existantes. C’est déjà le cas pour de nombreuses
applications militaires et la DGA continuera
à porter une attention particulière à cette technologie.
Les MEMS/NEMS( 13 ) sont traités dans le domaine
nanotechnologies parce que les procédés de
fabrication utilisés pour les réaliser sont issus de la
microélectronique et sont donc destinés à terme à
atteindre des dimensions nanométriques. Les applications
Défense à court moyen ou long terme qui
seront soutenues concernent :
● les senseurs et systèmes inertiels à base de MEMS
pour des applications en guidage et navigation tel
que les accéléromètres, gyromètres, etc. ;
● l’utilisation des M(N)EMS pour l’élaboration de
capteurs de grandeurs physiques, et destinés à
des applications aussi diverses que les dispositifs
sécurisés de mise à feu des munitions, le contrôle
de trajectoires des satellites par des micro propulseurs
(domaine des PYRO-MEMS), des micro-actionneurs
pour le contrôle d’écoulement fluidique
(domaine des AERO-MEMS) ou de l’élaboration
de micro-sources d’énergie (POWER-MEMS), etc.
● les MEMS RF et les composants associés tels que
les commutateurs, résonateurs, filtres, limiteurs
de puissance qui par leur principe de fonctionnement
peuvent permettre de combiner les avantages
des composants mécaniques (linéarité,
faibles pertes, faible consommation) et des composants
électroniques intégrés (miniaturisation,
faible coût). La priorité est mise sur la réalisation
de fonctions complètes (retard variable, filtre
ajustable,…) plutôt que sur des éléments isolés ;
● l’exploitation des propriétés optiques (MOEMS) ou
des propriétés magnétiques (MagMEMS) pour la
réalisation de nouvelles fonctionnalités. On peut
penser en particulier à des micro actuateurs, des
micromoteurs ou des micro sources d’énergie…
Enfin même si les applications Défense long terme
sont encore mal définies, de nouveaux concepts de
nano systèmes sont certainement porteurs de ruptures.
Ainsi parmi les concepts émergeants, on peut
citer le développement de nouveaux types d’actuateurs
exploitant les propriétés de micro-organismes,
comme les flagelles de bactérie. Cette approche est
une façon de concevoir des MEMS en milieu liquide.
Ce travail est très amont mais fera cependant l’objet
d’une veille scientifique.
3. NANOPHOTONIQUE
Les composants photoniques réalisés à partir de
nano objets seront aussi suivis par le domaine Nanotechnologie.
On peut citer à titre d’exemple, les
bolomètres à base de nanotubes de carbone.
L’objectif est d’une part d’identifier les performances
accessibles avec ce type de composants , et d’autre
part de mieux cerner les difficultés rencontrées au
niveau de la mise en oeuvre des nanotechnologies,
afin de pouvoir soutenir efficacement ces axes si un
intérêt Défense était clairement identifié.
Aujourd’hui il apparait une forte convergence entre
la nanoélectronique et la photonique.
C’est le cas entre autres, de la nanophotonique sur
Silicium, qui va permettre un transfert de données
ultra rapide entre systèmes communicants, entre
processeurs et intraprocesseurs,tout en permettant
une forte réduction de la consommation électrique,
du poids, de l’encombrement et du coût.
Ces nanosystèmes intégrant des fonctions optiques,
réalisés avec les technologies de micro et nanoélectronique
feront l’objet d’une veille scientifique
de proximité. L’une des applications Défense pourrait
être les calculateurs embarqués extrêmement
rapides. Dans le cadre de cette veille des soutiens
ponctuels sont envisagés pour certaines actions
suceptibles de faire progresser la technologie, ou visant
à explorer la pertinence de certains concepts
d’emploi.
Domaine 4
( 13 ) Micro/Nano Electro-Mechanical System
POLITIQUE ET OBJECTIFS SCIENTIFIQUES ÉDITION 2010 - ORIENTATIONS 2011-2012 35