Si les microtechniques, les nanosystèmes n’existent pas en pratique, « c’est parce que nous sommes sans doute trop grands ! » plaisantait le physicien Feymann dans les années 1950.

Aujourd’hui, ces machines sortent des laboratoires.

Les nanotechnologies font alliance avec les microtechniques.

Bio-nez

Laboratoire d’optique Pierre Michel Duffieux LOPMD, équipe Nanométrologie et microsystèmes pour les sciences du vivant.

Que fait-il ? 
L’odorat s’impose dans l’étude des comportements alimentaires, dans les cosmétiques et dans les domaines de la sécurité, pour la détection de gaz par exemple. Des nez électroniques fonctionnent déjà. Aujourd’hui, les chercheurs mettent au point un bio-nez : une cellule vivante fait le travail du capteur.

Comment fait-il ?
Sur la tranche de silicium, trois « ateliers » assurent :
- le maintien en vie artificielle d’un neuronne olfactif,
- son positionnement,
- par des méthodes optiques, les mesures nécessaires pour identifier les odeurs perçues.
(Chaque odeur déclenche une réaction spécifique).

Labopuce pour fécondation in vitro

LOPMD, équipe nanométrologie et microsystèmes pour les sciences du vivant, en collaboration avec le service cytologie du CHU de Besançon. Projet lancé en 2000.

Que fait-il ? 
Dans la démarche de fécondation in vitro, l’analyse des ovocytes se fait par contrôle visuel. Le projet est de pratiquer une sélection à partir d’analyses physico-chimiques.

Comment fait-il ?
Ce labopuce, qui intègre des fonctions électroniques, optiques et microfluidiques, assure quatre fonctions :
-accueil et transport des ovocytes par microfluidique.
-piégeage précis des ovocytes au niveau des postes d’analyse.
-analyse optique des ovocytes (pH membranaire, indication de maturité).
-récupération des ovocytes après analyse.

Microcamera spatiale :
CSEM de Neuchâtel,1999

La microcamera met en jeu des savoirs hérités de l’électronique horlogère des années 1960. Elle bénéficie d’un objectif très grand angle, un million de pixels pour l’image. Elle supporte des températures allant de 50 à -150°C

Que fait-elle ? 
Embarquée en 2004 sur la sonde Rosetta, elle arrivera en 2014 sur la comète 67P/C-G et nous enverra des photos.

Pour être dans le nanomonde, il faut pouvoir manipuler micro et nano-objets : Les microtechnologies conçoivent donc de nouveaux outils.

Micro pinces : 
Laboratoire d’automatique de Besançon (LAB)

Cette pince manipule et déplace des objets de quelques microns : manipuler un grain de sel devient possible (brevet déposé en 2002).

Comment marche t-elle ?
La micropince est actionnée par un microactionneur piézoélectrique. La déformation du quartz, sous l’effet d’un courant électrique, met en mouvement les « doigts » qui prennent ou lâchent l’objet.

Microrobot
Laboratoire de mécanique appliquée R.Chaléat (femto-st)
Micron d’or au salon Micronora, 2000 (DG Créations – Besançon)

Ce robot est conçu pour porter une caméra ou un petit outil de prélèvement destiné par exemple à l‘exploration du corps ou de conduits dans une installation nucléaire. Réalisé entièrement à partir de techniques mécaniques très maîtrisées, il est remarquable par sa taille : 8 mm de diamètre, 30 mm de long.

Comment ça marche ? 
Chacun de ses trois moteurs met en rotation une vis capable d’entraîner le plateau sur lequel sont fixées des fibres optiques servant de camera. Si les trois moteurs fonctionnent en même temps, le plateau est mis en mouvement tout en conservant son orientation, sinon il en change : cela permet de filmer les parois de l’organe ou du tuyau dans lequel se déplace le microrobot.

Perspectives :
Le passage à des dimensions nanométriques nécessite un changement de techniques.