Par Pesach Benson • 24 mars 2026
Jérusalem, 24 mars 2026 (TPS-IL) — Une équipe de scientifiques israéliens et japonais a créé un interrupteur en graphène nécessitant très peu d'énergie, une découverte qui pourrait révolutionner l'informatique, permettre des appareils à très faible consommation et rapprocher des technologies futuristes comme les processeurs neuromorphiques, similaires au cerveau, de la réalité, a annoncé mardi l'Université de Tel-Aviv.
L'étude, qui comprenait des chercheurs de l'Institut national des sciences des matériaux à Tsukuba, au Japon, s'est concentrée sur le graphène, une seule couche d'atomes de carbone déjà connue pour être exceptionnellement solide, fine et conductrice. Cependant, ses propriétés peuvent changer radicalement en fonction de la manière dont plusieurs couches de graphène sont empilées. Jusqu'à présent, modifier l'arrangement d'empilement nécessitait beaucoup d'énergie et était trop complexe pour une utilisation pratique.
La nouvelle recherche résout ce problème. L'équipe – dirigée par le Dr Nirmal Roy et le Dr Pengua Ying, sous la supervision du Prof. Moshe Ben-Shalom de l'École de physique et d'astronomie de l'Université de Tel-Aviv – a créé de minuscules « îlots » de graphène, d'une largeur de quelques dizaines de nanomètres, où les couches restent en contact direct tandis que les zones environnantes sont séparées par une couche presque sans friction. Cette conception permet à une couche de graphène de glisser sur une autre pour modifier l'arrangement d'empilement en utilisant presque aucune énergie. Dans de nombreux cas, une fois le changement initié, il se poursuit de lui-même sans aucune entrée supplémentaire.
« C'est une avancée qui a le potentiel de transformer la conception des composants électroniques à l'échelle nanométrique », a déclaré Ben-Shalom. « Au lieu de casser et reconstruire des liaisons chimiques, nous faisons simplement glisser des couches atomiques les unes sur les autres – un processus naturel beaucoup plus rapide et plus efficace. »
L'équipe a également découvert que des îlots voisins peuvent être liés de manière à ce qu'un changement dans un îlot déclenche des changements dans d'autres. Ce type de « communication » mécanique entre les régions est similaire à la façon dont les neurones interagissent dans le cerveau, ce qui pourrait permettre de développer des ordinateurs qui imitent les fonctions cérébrales, connu sous le nom d'informatique neuromorphique.
L'informatique neuromorphique est un nouveau type de conception informatique qui fonctionne plus comme le cerveau humain qu'un ordinateur traditionnel. Au lieu de traiter les tâches étape par étape, elle utilise des réseaux de « neurones » artificiels qui peuvent travailler en parallèle, s'adapter à de nouvelles informations et apprendre de l'expérience. Cela la rend beaucoup plus économe en énergie et plus rapide pour des tâches telles que la reconnaissance d'images, la compréhension de la parole ou le contrôle de robots.
Roy a expliqué : « La capacité de concevoir des interactions entre différentes régions au sein d'un matériau ouvre de nouvelles possibilités, non seulement pour l'électronique avancée, mais aussi pour les systèmes informatiques inspirés du cerveau. Nous nous rapprochons de la transformation de phénomènes physiques qui étaient autrefois purement théoriques en technologies fonctionnelles. »
Les implications sont significatives. « Cette méthode pourrait permettre la création de systèmes électroniques intelligents à l'échelle nanométrique – des systèmes qui consomment moins d'énergie, génèrent moins de chaleur et peuvent effectuer des opérations complexes d'une manière qui semblait jusqu'à présent purement théorique », a expliqué Ben-Shalom.
Au-delà de l'informatique, l'interrupteur en graphène pourrait être utilisé dans des capteurs miniatures et des nanodispositifs intelligents. De minuscules capteurs à faible consommation pourraient surveiller les environnements, les conditions médicales ou les appareils portables pendant de longues périodes sans épuiser l'énergie. Le mécanisme de glissement des couches produit une chaleur minimale, ce qui le rend idéal pour l'électronique à haute vitesse et les systèmes compacts où la surchauffe est une préoccupation. À plus long terme, cette approche pourrait permettre des microrobots autonomes, des implants médicaux et des nanodispositifs intelligents effectuant des tâches complexes.
L'étude a été publiée dans la revue à comité de lecture Nature Nanotechnology.
