Des circuits multitâches capables de se reconfigurer en temps réel et de changer de fonction selon les besoins, c'est l'application prometteuse issue d'une découverte faite à l'EPFL et publiée dans Nature Nanotechnologie . Autres utilisations potentielles :miniaturiser nos appareils électroniques et développer des circuits résilients.
Sera-t-il possible un jour de reconfigurer les puces électroniques comme on veut, même lorsqu'ils sont utilisés ? Une découverte récente d'une équipe de l'EPFL le suggère. Les chercheurs ont démontré qu'il est possible de créer des voies conductrices de plusieurs atomes de large dans un matériau, de les déplacer à volonté et même de les faire disparaître.
L'électronique adaptable suscite un intérêt important dans la communauté scientifique en raison de ses nombreuses applications. Imaginez un instant qu'une seule micropuce soit capable d'accomplir les tâches de plusieurs circuits différents. Par exemple, un circuit affecté au traitement des informations sonores pourrait, lorsqu'il n'est pas utilisé à cette fin, être réaffectés pour traiter les images. Cela nous permettrait de miniaturiser nos appareils électroniques.
À la fois, il deviendrait possible de développer des circuits résilients. Chaque fois qu'une puce électronique est endommagée, il pourrait théoriquement se reconfigurer pour continuer à fonctionner en utilisant les composants qui restent intacts. "Un moyen efficace de faire fonctionner les appareils défectueux lorsqu'ils se trouvent dans des endroits difficiles d'accès, comme l'espace, " dit Léo McGilly, l'auteur principal de l'article.
A la base de cette technologie prometteuse se trouvent des matériaux dits « ferroélectriques » dans lesquels il est possible de créer des chemins conducteurs flexibles. Ces voies sont générées en appliquant un champ électrique au matériau. Plus précisement, lorsque le courant électrique est appliqué, certains atomes se déplacent « vers le haut » ou « vers le bas, " qui est connu comme la polarisation. Ces dernières années, le monde académique a observé que des voies conductrices de plusieurs atomes de large - appelées "murs" - se forment entre ces zones polarisées. Le seul problème est que, jusqu'à maintenant, il était impossible de contrôler la formation de ces voies.
A l'EPFL, les chercheurs ont démontré qu'il était possible de contrôler la formation de parois sur un film de matériau ferroélectrique, et ainsi de créer des chemins où ils voulaient sur des sites donnés. L'astuce consiste à produire une structure de type sandwich avec des composants en platine à l'extérieur et un matériau ferroélectrique à l'intérieur. "En appliquant des champs électriques localement sur la pièce métallique, nous avons pu créer des parcours sur différents sites et les déplacer, et aussi de les détruire avec un champ électrique inversé, " explique Mc Gilly. Des électrodes à faible conductivité ont été utilisées pour entourer le matériau ferroélectrique. Cela signifie que la charge se propage très lentement dans la structure, permettant de contrôler exactement où il est appliqué. "Lorsque nous utilisons des matériaux hautement conducteurs, la charge se propage rapidement et des parois se forment de manière aléatoire dans le matériau."
À ce point, les chercheurs ont testé leurs recherches sur des matériaux isolés. L'étape suivante consiste à développer un prototype de circuit reconfigurable. Leo McGilly irait encore plus loin. "Le fait que nous puissions générer des voies où nous voulons pourrait nous permettre d'imiter dans le futur des phénomènes qui se déroulent à l'intérieur du cerveau, avec la création régulière de nouvelles synapses. Cela pourrait s'avérer utile pour reproduire le phénomène d'apprentissage dans un cerveau artificiel."
