Communiqué / Publication


Des procédés de nanotechnologies plus écologiques grâce au chitosane

De la carapace de crabe pourra être valorisée pour diminuer l'impact environnemental de la lithographie dans les procédés nanotechnologiques..

Les procédés de nanotechnologies débutent par une étape de lithographie, où l’on transfert des motifs d’une couche de résine à un substrat. Par insolation au travers d’un masque ou directement en contrôlant un faisceau laser ou d’électrons, ces motifs sont inscrits dans la résine puis révélés grâce à un produit appelé le développeur. Un solvant dissout ensuite la résine restante. Or résines, développeurs et solvants sont parfois nocifs et souvent fabriqués à partir de réactifs issus du pétrole.


Valoriser des biodéchets très abondants

Des chercheurs de l’Institut des nanotechnologies de Lyon (Université Claude Bernard Lyon 1/CNRS/Centrale Lyon/CPE Lyon/INSA Lyon), du laboratoire Ingénierie des matériaux polymères (Université Claude Bernard Lyon 1/ CNRS/Université Jean Monnet/INSA Lyon/), de l’Institut de Science des matériaux de Mulhouse (CNRS/Université de Haute Alsace) et de l’Institut lumière matière (Université Claude Bernard Lyon 1/CNRS) proposent un procédé bien plus écologique, à base d’eau et de chitosane.

Utilisé ici comme résine, ce polymère est biosourcé, biocompatible, biodégradable et soluble en milieu aqueux. Il est fabriqué de manière industrielle à partir de la chitine, extraite de déchets comme les carapaces de crabes et de crevettes, le second biopolymère le plus abondant sur Terre après la cellulose. Le chitosane coûte ainsi environ dix fois moins cher que les résines classiques et, du fait de son innocuité, son utilisation en est tout autant moins contraignante.

Des performances équivalentes aux méthodes classiques

L’eau sert ensuite à la fois de développeur et, en y ajoutant un peu d’acide acétique, de solvant. Avec cette méthode, les chercheurs obtiennent des traits de 30 nm espacés de 200 nm en lithographie électronique et des traits de 100 nm de largeur en lithographie optique à 193 nm.

Ces performances correspondent à l’état de l’art pour des résines biosourcées, une frontière que les chercheurs comptent bien repousser maintenant que la faisabilité technique est avérée. 
Publié le 11 juin 2018 Mis à jour le 4 septembre 2018