Les puces sortent des rotatives
Posté par othoharmonie le 2 octobre 2014
par Denis Delbecq
Biopuces fabriquées sur des imprimantes à jet d’encre, circuits électroniques, capteurs solaires ou écrans d’ordinateurs organiques produits sur rotatives… Les spectaculaires progrès des techniques d’imprimerie nourrissent l’imagination des ingénieurs.
En 2000, un jury international a désigné Johannes Gensfleisch, dit Gutenberg, personnalité la plus influente du millénaire écoulé. L’inventeur de l’imprimerie, vers 1440, serait-il déjà en lice pour conserver son titre à l’issue du millénaire qui vient de démarrer ? On peut se le demander tant l’imprimerie, après avoir propagé les idées, inspire les ingénieurs. Saviez-vous qu’il existe un point commun entre les imprimantes à jet d’encre, le dépistage de maladies génétiques, les écrans informatiques et les cellules solaires ? Tout cela est de près ou de loin une affaire d’information et ce que Gutenberg nous a appris, c’est qu’une information, cela s’imprime !
Revenons cinquante-sept ans en arrière. En 1953, les Britanniques James Watson et Francis Crick décryptent enfin la molécule d’ADN, acide désoxyribonucléique pour les spécialistes. Forts de leurs travaux, les scientifiques peuvent, enfin, porter un regard nouveau sur le fonctionnement de la vie cellulaire. Vue de la biologie moléculaire, elle apparaît comme une machinerie programmée par le code génétique, l’ADN, comme les ordinateurs le sont par leurs logiciels. Pas si loin de la logique binaire de l’informatique, faite de 0 et de 1, l’information biologique est portée par la combinaison de quatre molécules, l’adénine (A), la cytosine (C), la thymine (T) et la guanine (G). Dans les années 1980, l’Américain Leroy Hood conçoit le premier séquenceur, machine capable de lire l’ADN à la chaîne, qui permet en 2001, d’achever le décryptage complet du patrimoine génétique d’un être humain. Dans le même temps, l’Américain Patrick Brown imagine de fabriquer des puces biologiques, ou biopuces, faites de brins d’ADN déposés sur un support, et capables de dépister dans un échantillon de sang une maladie génétique ou la présence d’une bactérie pathogène. Tout naturel- lement, les progrès spectaculaires des technologies de l’information sont venus nourrir la biologie moléculaire.
Au début des années 1990, Leroy Hood, encore lui, et ses collègues, détournent une imprimante à jet d’encre ordinaire pour fabriquer ces fameuses biopuces. Après tout, rien n’empêchait de remplacer les quatre encres d’une imprimante en quadrichromie (cyan, magenta, jaune et noir) par des « encres biologiques » contenant chacune une des quatre molécules A, C, T ou G de l’ADN. Et si aujourd’hui d’autres procédés de fabrication des biopuces sont aussi à l’œuvre, les progrès spectaculaires des imprimantes à jet d’encre en font un outil de choix pour la biologie, avec des gouttes d’un millionième de millionième de litre, qu’on peut déposer avec une précision de quelques millièmes de millimètre !
Parallèlement, d’autres ingénieurs se sont tournés vers l’imprimerie. Aujourd’hui, la plupart des composants électroniques, les puces, les écrans ou les cellules solaires photovoltaïques, sont élaborés au cours de processus lents, complexes et onéreux. Les robots de fabrication doivent être placés dans des « salles blanches » dont l’air est filtré avec un soin extrême et où les techniciens doivent porter de véritables scaphandres pour ne rien contaminer. Les composants sont obtenus après des dizaines d’étapes, dont beaucoup se déroulent dans des enceintes sous vide. D’où l’idée de mettre au point des méthodes plus rapides, moins coûteuses, en s’appuyant sur le savoir-faireacquis en presque six siècles d’imprimerie. Le salut est venu des rotatives, les presses d’imprimerie, capables de cracher des milliers de mètres carrés de « papier » à l’heure, grâce à l’apparition des films minces de métal, ou de plastique, qu’on peut enrouler sur leurs cylindres. Les encres contiennent des particules élaborées pour leur aptitude à laisser passer le courant électrique de manière contrôlée et dont l’empilement successif produit les circuits électroniques voulus. C’est ainsi que depuis 2009, les capteurs solaires sortent au kilomètre des machines de la firme américaine Nanosolar. C’est aussi de rotatives que sortent certains écrans de plastique, dits organiques, qu’on trouve dans des ordinateurs, téléphones ou tablettes numériques. Le procédé en est encore aux balbutiements. Demain, n’importe quel objet, quelle que soit sa forme, pourra acquérir une forme d’intelligence informatique ou la capacité de produire du courant avec la lumière. Si Gutenberg savait…
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