Paris, 19 novembre 2012

Une avancée majeure en microélectronique : production de nano-rubans de graphène semi-conducteurs
Le graphène, cristal bidimensionnel composé d'une couche unique d'atomes de carbone, possède des propriétés très prometteuses pour l'électronique. Cependant, pour que ces applications potentielles se concrétisent, il était nécessaire d'obtenir une forme semi-conductrice de ce matériau. Huit ans après sa découverte, c'est chose faite, grâce aux travaux d'une équipe franco-américaine menée par le Georgia Institute of Technology (USA), et incluant des scientifiques du CNRS, du synchrotron SOLEIL, de l'Institut Jean Lamour (CNRS/Université de Lorraine, Nancy) et de l'Institut Néel (Grenoble). Les chercheurs sont parvenus à mettre au point une technique de production de bandes de graphène semi-conductrices basée sur le contrôle du substrat sur lequel se produit la croissance du graphène. Leurs résultats, publiés dans Nature Physics le 18 novembre 2012, ouvrent la voie à une électronique de très haute fréquence.
Le graphène se présente comme une monocouche d'atomes de carbone dont l'empilement constitue le graphite. De très nombreuses recherches sont menées depuis une dizaine d'années sur ce matériau. En effet, ses propriétés hors-normes, mobilités électroniques élevées, forte conductivité thermique, stabilité chimique et possibilité de moduler sa conductance électrique par un champ électrique, le rendent particulièrement attrayant pour l'électronique. En particulier, sa mobilité électronique, c'est-à-dire la vitesse à laquelle se déplacent les électrons en son sein, lui promettent des applications dans l'électronique de très haute fréquence, ou térahertz.

Mais voilà, sous sa forme naturelle, le graphène possède une structure métallique. Il est par conséquent conducteur de courant. Or, pour que ce matériau soit utilisable en microélectronique, il est nécessaire de l'obtenir sous une forme semi-conductrice. C'est ce que sont parvenus à obtenir les chercheurs de l'équipe franco-américaine.

En s'appuyant notamment sur les résultats de la ligne de lumière CASSIOPEE du synchrotron SOLEIL, les scientifiques sont parvenus à mettre au point une technique de production de bandes de graphène semi-conductrices. Basée sur le contrôle de la géométrie du substrat sur lequel a lieu la croissance du graphène, elle consiste à graver des nano-sillons sur une surface en carbure de silicium (SiC). Sur ce substrat, le graphène croît sous forme d'un ruban dont le bord, semi-conducteur, est lié à du graphène métallique. Cette bande semi-conductrice ne mesure que quelques nanomètres de largeur.

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Paris, 19 novembre 2012

Une avancée majeure en microélectronique : production de nano-rubans de graphène semi-conducteurs
Le graphène, cristal bidimensionnel composé d'une couche unique d'atomes de carbone, possède des propriétés très prometteuses pour l'électronique. Cependant, pour que ces applications potentielles se concrétisent, il était nécessaire d'obtenir une forme semi-conductrice de ce matériau. Huit ans après sa découverte, c'est chose faite, grâce aux travaux d'une équipe franco-américaine menée par le Georgia Institute of Technology (USA), et incluant des scientifiques du CNRS, du synchrotron SOLEIL, de l'Institut Jean Lamour (CNRS/Université de Lorraine, Nancy) et de l'Institut Néel (Grenoble). Les chercheurs sont parvenus à mettre au point une technique de production de bandes de graphène semi-conductrices basée sur le contrôle du substrat sur lequel se produit la croissance du graphène. Leurs résultats, publiés dans Nature Physics le 18 novembre 2012, ouvrent la voie à une électronique de très haute fréquence.
Le graphène se présente comme une monocouche d'atomes de carbone dont l'empilement constitue le graphite. De très nombreuses recherches sont menées depuis une dizaine d'années sur ce matériau. En effet, ses propriétés hors-normes, mobilités électroniques élevées, forte conductivité thermique, stabilité chimique et possibilité de moduler sa conductance électrique par un champ électrique, le rendent particulièrement attrayant pour l'électronique. En particulier, sa mobilité électronique, c'est-à-dire la vitesse à laquelle se déplacent les électrons en son sein, lui promettent des applications dans l'électronique de très haute fréquence, ou térahertz.

Mais voilà, sous sa forme naturelle, le graphène possède une structure métallique. Il est par conséquent conducteur de courant. Or, pour que ce matériau soit utilisable en microélectronique, il est nécessaire de l'obtenir sous une forme semi-conductrice. C'est ce que sont parvenus à obtenir les chercheurs de l'équipe franco-américaine.

En s'appuyant notamment sur les résultats de la ligne de lumière CASSIOPEE du synchrotron SOLEIL, les scientifiques sont parvenus à mettre au point une technique de production de bandes de graphène semi-conductrices. Basée sur le contrôle de la géométrie du substrat sur lequel a lieu la croissance du graphène, elle consiste à graver des nano-sillons sur une surface en carbure de silicium (SiC). Sur ce substrat, le graphène croît sous forme d'un ruban dont le bord, semi-conducteur, est lié à du graphène métallique. Cette bande semi-conductrice ne mesure que quelques nanomètres de largeur.

Cette technique permet non seulement de travailler à température ambiante, mais également d'obtenir une bande de graphène semi-conductrice cinq fois plus fine que le record détenu par IBM en lithographie. Par ailleurs, la production de graphène est considérée comme extrêmement coûteuse. Or, l'équipe franco-américaine est parvenue à produire des dizaines de milliers de ces rubans aux bords semi-conducteurs, ce qui rend envisageable leur production à l'échelle industrielle. Un pas de plus vers la fabrication de circuits intégrés à haute densité à base de carbone a bel et bien été franchi.

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Des chercheurs de l’Institut Pasteur, du CNRS, de l’Institut Curie et de l’Inserm, ont mis en évidence un mécanisme qui permet à la bactérie Legionella pneumophila (agent principal de la légionellose) de « reprogrammer » l’expression des gènes des cellules qu’elle infecte. Ce mécanisme, jamais observé auparavant, facilite la survie et la prolifération de Legionella pneumophila pendant l’infection. Ces travaux apportent de précieuses informations sur la régulation de l’expression des gènes, ainsi qu’un éclairage important sur les tactiques employées par les bactéries pour manipuler les cellules hôtes. Ces recherches sont publiées en ligne le 17 avril sur le site de Cell Host & Microbe.
Afin d’échapper aux défenses immunitaires et de proliférer sans encombre, les pathogènes intracellulaires ont recours à diverses stratégies. Certains sont capables de moduler l’expression des gènes d’une cellule hôte à leur avantage. Une des façons d’y parvenir est d’initier des modifications d’ordre épigénétique (c'est-à-dire de modifier non pas directement les gènes, mais leur environnement). C’est le cas de la bactérie Legionella pneumohila, agent de la légionellose, une maladie qui entraîne une infection pulmonaire aigüe et qui est potentiellement mortelle en l’absence de traitement.
Les équipes de Carmen Buchrieser, chef de l’unité mixte Biologie des bactéries intracellulaires, Institut Pasteur/CNRS, à l’Institut Pasteur, et de Raphaël Margueron, du Laboratoire Génétique et biologie du développement (CNRS/Institut Curie/inserm/Université Pierre et Marie Curie), à l’Institut Curie, viennent de mettre à jour un mécanisme épigénétique inédit qui permet à Legionella pneumophila de modifier l’expression des gènes des cellules hôtes afin de faciliter son propre développement. Au total, les scientifiques suggèrent un changement du niveau d’expression dans 4870 gènes de l’hôte. Certains de ces gènes, comme ceux codant pour l’interleukine 6 ou le récepteur TLR5, sont directement impliqués dans l’immunité innée.
Le mécanisme déployé par Legionella pneumophila est le suivant : la bactérie secrète une enzyme appelée RomA dont l’action entraine une modification de la structure et de la conformation de l’ADN de la cellule hôte, ce qui restreint l’accès à de nombreux gènes. En conséquence, l’expression de ces gènes est nettement diminuée.
L’ensemble de ces travaux permet d’en savoir plus sur la régulation de l’expression des gènes eukaryotes (cellules possédant un noyau), et donc sur le fonctionnement des cellules en général.

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Trop de pesticides, moins de miel

On connaît surtout les abeilles pour leur miel et leurs piqûres, mais moins pour leur rôle de pollinisateur. Une fonction essentielle à notre écosystème et mise à mal par l’usage des pesticides. Une équipe de chercheurs du centre Inra PACA et du CNRS, associée à des ingénieurs agricoles, ont mené une étude dont les récents résultats peuvent expliquer en partie le déclin des abeilles domestiques.
Par Maya press pour Inra Mis à jour le 14/02/2013Publié le 24/01/2013Mots-clés : Biodiversité - Abeilles - déclin - pesticides - pollinisateurs 

Une abeille visitant une fleur de courgette. © CARRERAS Florence Les abeilles sont plusieurs milliards à bourdonner autour des surfaces fleuries du monde. Elles ont toutes en commun de se nourrir de nectar et de pollen et d’assurer le transport du pollen pour la reproduction des plantes à fleurs. En 2008, une étude du CNRS et de l’Inra a chiffré la valeur de l'activité de pollinisation des insectes, majoritairement des abeilles, à 153 milliards d'euros sur les principales cultures alimentaires de l'homme.
Parmi les 20 000 espèces mondiales, et le millier que l’on trouve en France, on distingue toutes sortes d’abeilles. « Si la plupart d’entre nous connaissent celle qui vit en ruche et produit du miel, l’abeille domestique, il ne s’agit que d’une espèce parmi les autres », précise Mickaël Henry, chercheur biologiste dans l’unité Abeilles et Environnement d'Avignon. Ensuite il y a la masse des abeilles sauvages qui sont de toutes les tailles et de toutes les formes, depuis les espèces dites sociales jusqu’à des espèces solitaires ou parasites.

Désorientées par les pesticides
Depuis quelques années, de nombreux scientifiques et apiculteurs s’inquiètent du déclin des abeilles domestiques. Ce déclin toucherait aussi les abeilles sauvages, sans qu’on puisse réellement en estimer l’importance. Une équipe de chercheurs du centre Inra PACA et du CNRS, associée à des ingénieurs agricoles, ont mené une étude dont les récents résultats peuvent expliquer en partie ces disparitions.
Ils ont disposé des puces RFID (radio fréquence) sur 650 abeilles, fonctionnant comme des code-barres individuels lors du passage dans la ruche, elle-même munie d’un capteur. Elles ont ensuite été nourries soit d’une simple solution sucrée, soit d’une solution sucrée couplée à une très légère dose d’insecticide, et placées à 1 km, distance habituelle de leur ruche. En comparant les proportions de retours à la ruche des deux groupes d’abeilles, les chercheurs ont constaté que l’ingestion de pesticide provoquait un phénomène de désorientation chez l’abeille. L’intoxication aboutit à une mortalité journalière de 25% à 50% chez les butineuses intoxiquées, soit jusqu'à trois fois le taux normal (environ 15% des butineuses par jour).

Moins d’abeilles, moins de plantes
L’utilisation intensive dans l’agriculture moderne de produits chimiques serait donc à l’origine d’une partie du déclin des abeilles. Reste que selon Mickaël Henry, « envisager une disparition totale des abeilles est excessif ». Mais si c’était le cas, l’impact sur la biodiversité et sur l’homme serait important. Car 80% des plantes à fleurs ont besoin de pollinisateurs extérieurs, en grande partie les abeilles, pour se reproduire. « Mais de nombreuses plantes sont aussi pollinisées par le vent, et par d’autres animaux comme les papillons, les chauves-souris, ou les colibris », tempère Mickaël Henry. Si les abeilles devaient disparaître, il y aurait donc une moins grande diversité de plantes et une diminution de la diversité alimentaire pour l’Homme.

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