CEA

Etudes de nanomatériaux pour le solaire. © PF.Grosjean/CEA

POUR EN SAVOIR PLUS

L'institut Liten du CEA, Site internet - http://www-liten.cea.fr Laboratoire d’innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux. Le Liten consacre ses recherches au développement de l'énergie solaire et à son intégration dans le bâtiment, au stockage de l'énergie électrique pour le transport, et plus globalement aux nanomatériaux pour l'énergie.

Photovoltaïque : accélérer l'innovation fichier  Dossier de Presse, Avril 2009 (Fichier pdf : 1093 ko) Pour que l'énergie solaire photovoltaïque puisse pénétrer massivement dans nos foyers et contribuer à alimenter nos réseaux, il lui faut devenir plus compétitive de manière à franchir la barre fatidique de l’euro par watt consommé. Point sur les recherches du CEA et zoom sur les concepts d'avenir.

Chaque année, une fraction croissante de la population des pays développés est touchée par des affections hépatiques (ex. diabète), cardiaques, neurologiques (ex. maladie d'Alzheimer) ou des cancers. Avec le vieillissement de la population, ces maladies constituent de réels problèmes de santé publique nécessitant une réaction rapide. Malheureusement, une grande majorité de ces affections sont encore dénuées de tout traitement efficace.

Dans le domaine de la santé, les chercheurs du CEA travaillent principalement au développement de nouveaux outils miniaturisés pour améliorer l’analyse, le diagnostic et la thérapie de ces maladies.

Laboratoires sur puces. © CEA

Concernant le diagnostic, parmi les technologies développées, les chercheurs de l'Institut Léti du CEA travaillent à la mise au point de laboratoires sur puce ou labopuces. Destinés au diagnostic in vitro, ces labopuces sont des systèmes intégrant toutes les étapes d’une analyse biologique, du traitement de l’échantillon au rendu du résultat. Ces systèmes constituent le concept ultime d’outils d’analyse miniaturisés que les chercheurs du CEA visent à développer. Rassemblent à la fois des composants microélectroniques, optiques et logiciels, ils sont fabriqués avec des techniques souvent issues de la microélectronique, qui permettent une production massive et à bas coût, conditions essentielles pour leur généralisation dans le domaine de la santé. Les labopuces pourraient permettre un diagnostic bien en amont du développement de certains cancers et ainsi accélérer la prise en charge des patients. Dans ce cadre, l'Intitut Léti du CEA travaille d'ailleurs sur le projet « Loccandia® » de laboratoire sur puce pour le diagnostic du cancer du pancréas. A partir de prélèvements sanguins, l’objectif est d’analyser la présence de marqueurs tumoraux spécifiques du cancer du pancréas qu’on ne peut détecter avec les moyens de diagnostics classiques.

Concernant l'analyse médicale, le CEA étudie un concept novateur : les Nems. Il s'agit de systèmes électromécaniques de taille nanométrique, pouvant détecter une quantité infime de matière comme, par exemple, quelques molécules de gaz. De tels capteurs fonctionnent tels des "nez ultrasensibles", capables de détecter de manière précoce les biomarqueurs spécifiques de certaines maladies, comme le cancer du poumon. Les études conduites par le CEA dans le domaine visent à définir et concevoir l'architecture des Nems, ainsi qu'à établir des modes de production et de caractérisation de ces systèmes.

Projet de délivrance in vivo de médicaments. © CEA

Parallèlement à la mise au point de nouveaux outils de diagnostic, le CEA met ses capacités technologiques au service de la recherche médicale pour le traitement de maladies neurodégénératives comme la maladie de Parkinson ou les handicaps dus aux lésions du système nerveux central. L’expérience de plusieurs années de collaboration entre des équipes de médecins, de biologistes et de technologues a initié le projet Clinatec monté conjointement par le CEA et le CHU de Grenoble, en partenariat avec l’Inserm et l’Université dans le but d’ouvrir en 2011 un centre de recherche biomédicale réunissant les compétences et les moyens nécessaires à des preuves de concepts sur l’homme de dispositifs implantables dédiés aux traitements de ces pathologies.

Vue générale d'une zone blanche du CEA Léti.
© T.Foulon/CEA

POUR EN SAVOIR PLUS

Les nanobiotechnologies pour la santé Dossier de presse, Juin 2009 ( Fichier pdf : 997 ko) Ce document fait le point sur les principaux programmes de recherche du CEA Grenoble dans le domaine des nanobiotechnologies. Parmi les thèmes traités : l'imagerie moléculaire in vivo utilisant des marqueurs nanométriques, le développement d'outils miniaturisés pour le diagnostic et la recherche de nouveaux traitements.

Depuis 40 ans, le monde de la microélectronique ne cesse d'évoluer. Ses progrès, tant sur le plan technique qu'économique, ont permis de rendre accessible à un grand nombre de foyers le téléphone mobile, l'ordinateur et Internet. Par ailleurs, les innovations de la microélectronique ont pu aussi bénéficier à des domaines d'intérêt public comme la santé et les transports.

Au CEA, depuis presque 40 ans, les chercheurs et ingénieurs travaillent à la miniaturisation des composants électroniques de base (transistors) permettant de fabriquer les circuits intégrés qui équipent un grand nombre d’appareils liés à notre quotidien (téléphone mobile, micro-ordinateurs, appareils photos numériques, …). Ils conçoivent et mettent en œuvre des solutions permettant de fabriquer des transistors aux tailles de plus en plus réduites et capables d'intégrer de plus en plus de capacités de traitement. Les progrés obtenus par les équipes du CEA sont conformes à " la loi de MooreDu nom de Gordon Moore, co-créateur d’Intel, qui énonça cette théorie en 1965 et qui devint rapidement « la loi de Moore », et qui s'est toujours vérifiée exacte jusqu'à aujourd'hui. ", selon laquelle le nombre de transistors présents sur une puce double tous les 18 mois environ.

Dans une démarche top down (Voir chapitre «  Nanosciences, nanotechnologies : quelques repères »), la réduction de la taille des transistors passe principalement par l'optimisation des procédés technologiques permettant de les concevoir. Les chercheurs du CEA travaillent donc sur toute la chaîne : dépôt de matière, lithographie, gravure, implantation ionique et traitement thermique.

Parmi les activités stratégiques de recherche et développement, on peut notamment citer la lithographie, qui permet de réaliser les motifs de gravure. Thème majeur de l'Intitut Léti du CEA pour la micro et la nanoélectronqiue, cette "méthode" dispose d’ailleurs d’un centre d’expertise dédié. Les équipes du CEA y étudient et développent plusieurs techniques pour de la lithographie nanométrique : lithographie 193 nm en immersion, lithographie extrême UV à 13,5 nm, nano-impression… Le CEA a par ailleurs initié depuis quelques années le programme "Extrême UV", qui prépare une véritable rupture technologique permettant d'atteindre des tailles de motif de 22 nanomètres.

Côté développement industriel, en partenariat avec les grands industriels du secteur, comme STMicroelectronics et IBM, les équipes du CEA Léti ont réussi à franchir un cap décisif dans la production des transistors en mettant au point des chaînes de production de 300 mm, 200 mm étant la taille standard des substrats de silicium sur lesquels sont gravés les transistors.

POUR EN SAVOIR PLUS

	L'institut Léti du CEA, Site internet - http://www.leti.fr Laboratoire d'électronique et de technologies de l'Information. L’activité du CEA Léti est focalisée sur les micro et nanotechnologies et leurs applications. La nanoélectronique et les microsystèmes sont au cœur de ses activités.
	Minatec, Site internet - http://www.minatec.com Initié par le CEA et l’Institut national polytechnique de Grenoble (INPG), soutenu par les collectivités locales et territoriales, Minatec est le premier pôle européen et l’un des premiers mondiaux dédié aux micro et nanotechnologies.