Au laboratoire de nanofabrication de la University of Western Ontario, les choses ne se sont pas passées tout à fait comme on le prévoyait.

« Quelques-uns des problèmes qui nous occupent actuellement sont en droite ligne avec le mandat que nous avons énoncé dans notre demande initiale de financement, mais nous avons aussi été entraînés dans quelques directions tout à fait imprévues », explique Ian Mitchell, professeur au département de physique et d’astronomie de l’université.

Le laboratoire, financé en partie par le Fonds ontarien pour l’innovation, est équipé pour permettre aux chercheurs de synthétiser, structurer et évaluer de nouveaux matériaux à l’échelle nanométrique (un nanomètre équivaut au milliardième d’un mètre). Le laboratoire comprend des outils sophistiqués de gravage, de revêtement et de structuration, logés dans une « salle blanche » de 3 700 pi2. L’utilisation d’une salle blanche est primordiale en nanofabrication, puisqu’une seule poussière peut mesurer des milliers de nanomètres.

Parmi les retombées des nanocapacités du laboratoire, il faut souligner l’élaboration de matériaux et de structures de nature à accélérer le développement d’appareils plus puissants dans le domaine des
technologies de l’information. Ces recherches ont fait appel à des faisceaux ioniques incroyablement étroits pour graver le silicium. Des chercheurs ont aussi utilisé l’équipement du laboratoire afin d’explorer la possibilité de créer des puces de silicium utilisant la lumière au lieu de charges électriques pour la transmission d’information entre composantes. Des matériaux ayant été élaborés au laboratoire pourraient un jour jouer un rôle important dans le développement de l’informatique quantique, une technologie émergeante qui promet des ordinateurs des milliers de fois plus puissants que ceux que nous possédons aujourd’hui.

Si l’informatique et la photonique—une science fondée sur la maîtrise et l’utilisation de la lumière—demeurent des domaines de recherche importants au laboratoire, celui-ci a également attiré des scientifiques d’autres disciplines. « Nos nanocapacités ont suscité un intérêt dans des disciplines que nous n’avions pas envisagées », explique M. Mitchell. « Parmi elles, figurent la chimie, la biophysique et les sciences de la santé. »

Il cite en exemple l’utilisation du laboratoire afin de mettre au point des « nanosondes », utilisées en biophysique pour l’étude des cellules vivantes. Les sondes sont des pointes délicatement usinées qui, par un léger contact superficiel avec une cellule, renseigne sur la réaction de cette cellule aux stimuli physiques et chimiques. « Les outils de nanofabrication du laboratoire sont, a-t-on découvert, très utile pour le façonnage et l’optimisation du profil de ces pointes très délicates », explique M. Mitchell. « Un chercheur a réussi à créer des pointes ayant une résolution spatiale dix fois supérieure à celles des pointes couramment disponibles sur le marché. »

M. Mitchell mentionne aussi des recherches dans le tout nouveau domaine de la « bionanophotonique », qui utilise la lumière comme moyen de marquage ou de repérage dans les tissus vivants à l’échelle nanométrique. Ces travaux pourraient un jour révolutionner le diagnostic des maladies et l’élaboration des médicaments.

M. Mitchell reconnaît d’ailleurs que l’on a trouvé tant de nouvelles utilités aux installations de nanofabrication que la mission originale du laboratoire, centrée sur les technologies de l’information, est devenue secondaire.

« Mais c’est à mon avis une bonne chose », dit-il en soulignant que la recherche comporte fréquemment un élément de surprise. « Il ne faut jamais croire que tout a été anticipé. Et puis, si nous parvenions à tout prévoir, ça serait drôlement ennuyant! »