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Qui est NanoBridge, cette pépite qui veut créer des puces à interrupteur atomique ?

Qui connait NanoBridge Semiconductor ? Pas grand monde, et pourtant cette pépite japonaise incarne l’espoir d’une rupture technologique majeure dans la nanoélectronique : celle des puces moléculaires basées sur le déplacement, non pas des électrons comme c’est le cas des circuits intégrés électroniques actuels, mais d’atomes métalliques dans un électrolyte solide. Une innovation annoncée comme une révolution dans des applications requérant à la fois une résistance élevée aux rayonnements ambiants et une faible consommation d’énergie comme le spatial, l’automobile ou l’Internet des objets.

Essaimage de NEC

La société a été créée en septembre 2019 par essaimage de NEC, un électronicien japonais jadis l’un des plus gros fabricants mondiaux de semi-conducteurs au monde. Elle vient de boucler son premier tour de table avec, à la clé, la levée de 130 millions de yens, l’équivalent d’un peu plus de 1 million d’euros. Parmi les investisseurs figurent le fonds d’investissement Japan Industrial Partners, qui a racheté les PC Vaio de Sony en 2014, et NEC. Elle s’appuie sur près de 20 ans de recherches, dont près de 10 ans au sein des laboratoires de NEC.

Sa technologie NanoBridge consiste à créer un nano-interrupteur atomique, qui remplacerait le transistor, l’élément de base des circuits intégrés électroniques actuels. Ce nano-interrupteur de moins de 10 nanomètres est formé d’un électrolyte polymère solide pris en sandwich entre deux électrodes, l’une active en cuivre, l’autre inerte en ruthénium. En appliquant une tension positive, des ions de cuivre se détachent pour former un pont métallique entre les deux électrodes à faible résistance électrique. L’application d’une tension inverse supprime le pont métallique et rétablit la résistance élevée. Ces deux états résistifs fournissent les deux états binaires 1 et 0 à base des circuits de traitement numériques.

Réduction de la consommation d’énergie

L’intérêt de cette technologie est d’assurer deux états stables qui se maintiennent sans courant électrique. Ce qui offre le potentiel de réduire considérablement la consommation d’énergie par rapport aux puces actuelles. Et comme elle ne fait pas appel aux électrons, elle est insensible aux radiations ambiantes. Elle serait aussi plus résistante aux variations de températures. Autant d’atout qui en font la solution idoine dans des applications comme le spatial, la défense, l’automobile ou encore certains domaines de l’Internet des objets.

La découverte de l’interrupteur atomique, basé sur le mouvement des atomes plutôt que des électrons, a été une avancée majeure dans la science fondamentale, affirme Richard Dyck, directeur chez Japan Industrial Partners. L’équipe de NanoBridge, après deux décennies d’ingénierie qualifiée et ciblée, a transformé cette percée scientifique en domaine d’application pratique. Il est passionnant de voir que ce commutateur atomique peut désormais être fabriqué de manière économique et en volume, sur les équipements de production standards de semi-conducteurs.

Modèle de cession de licence

Deux familles de puces sont visées par cette technologie : les mémoires non volatiles (qui conservent leurs informations en absence de courant) et les circuits logiques programmables (FPGA pour Field programmable gate array). Ces FPGA sont très prisés dans les applications à faible volume comme l’aérospatial, la défense, les télécoms ou l’instrumentation pour leur souplesse d’utilisation et leurs performances. Mais ils ont un point noir : leur consommation d’énergie trop élevée. La technologie NanoBridge vise effacer cet inconvénient.

Avec cette levée de fonds, NanoBridge entend faire la démonstration de sa technologie dans des domaines où la résistance aux radiations est essentielle, comme l’aérospatiale et les infrastructures de communication. Elle travaille notamment avec la Jaxa, l’agence spatiale japonaise. Dans le même temps, elle prévoit de déployer une large gamme d’activités dans des domaines comme l’Internet des objets ou l’automobile, avec l’objectif d’atteindre un chiffre d’affaires de 5 milliards de yens, l’équivalent de 40 millions d’euros, en 2025. Le modèle de NanoBridge est de vendre non pas des puces mais de céder des licences de sa technologie à des fournisseurs de semi-conducteurs.

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