Pour fabriquer des nanocomposants il y a une voie ascendante « top-down » : on part d'un matériau que l'on va « découper » puis ensuite le « sculpter » pour réduire le plus possible les dimensions de l'objet ou du composant que l'on veux fabriquer. C'est cette voie qu'a suivie l'électronique depuis 30 ans pour conduire à des composants de très petite taille et maintenant à moins de 100 nm.
L'une de ces techniques « top-down » est la photolithographie (la photolithographie est l'un des procédés permettant de transférer le motif d'un masque sur un substrat qui est le plus souvent une plaquette de silicium mais peut être un autre matériau) déjà bien connue de l'industrie micro-éléctronique. Ces techniques, qui utilisent la lumière visible, permettent de graver sur les puces des motifs de 100 nm. En remplaçant la lumière visible par des rayonnements de longueur d'onde plus courte comme les ultraviolets ou les rayons X, on parviendrait à graver des motifs encore plus petits de l'ordre de 10 à 20 nm. C'est ainsi que les objets de taille nanométrique (ordre du nanomètre) sont conçues.
Peu à peu nous découvrons d'autres solutions, qui suivent la voie ascendante (« bottom-up ») : on assemble la matière atome par atome pour construire des molécules que l'on intègre ensuite dans des systèmes plus grands. Par exemple la Nature, à partir des molécules d'ammoniac, de dioxyde de carbone, d'eau et de sels minéraux, a formée durant 4 milliards d'années d'évolution le monde que l'on connaît maintenant même si l'Homme commence à modifier cette Nature.
Cette technique de « bottom-up » exploite à la fois les avancées de la physique, de la chimie et de la biologie pour fabriquer simultanément et en grand nombre des objets nanométriques. En effet, une méthode prometteuse inspirée de la physique des surfaces est l'auto-organisation, qu'illustre le processus de formation de la buée sur les vitres : la vapeur d'eau se condense de façon uniforme en formant une multitude de microgouttes régulières.
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