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Avancée scientifique - Université Angers

Avancée scientifique

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Stockage optique de données

La technique de stockage de l'information à haute densité a permis d'« écrire » une image intégrant le logo de l'UA, d'une largeur de 100 micromètres (largeur d'un cheveu).

Avec le CD, le DVD et maintenant le Blu-ray, les capacités de stockage se sont accrues. La future génération des disques optiques nécessite l'évolution des techniques de gravure et de lecture des données. Le laboratoire MOLTECH-Anjou a récemment mis au point de nouveaux matériaux et développé une technique de microscopie à deux photons augmentant ainsi la capacité de stockage optique d'informations sur un support. Ces résultats ont fait l'objet d'une communication récente dans le Journal of the American Chemical Society, d'un dépôt de brevet en avril 2010 et d'un article sur le site national du CNRS.

Ce projet scientifique a vu le jour en 2008 par le biais d'une réponse à l'appel d'offre de projet régional (catégorie « pari scientifique »). Il a été mené par deux équipes de physiciens et de chimistes de l'Université d'Angers animées respectivement par Denis Gindre et Marc Sallé.

Les résultats ne se sont pas fait attendre bien longtemps puisque dès 2009, les scientifiques ont réussi à mettre au point un démonstrateur basé sur un nouveau concept permettant de stocker (de façon réversible) une information de manière très localisée dans le matériau. L'intérêt de cette découverte ? Accroître la capacité de stockage de l'information en gravant sur un grand nombre de « couches » virtuelles dans l'épaisseur du disque (séparées de quelques microns seulement) alors que les technologies actuelles ne peuvent pas proposer de solutions de stockage volumique. Mais ce procédé permet aussi un stockage de données à la fois masqué et réversible.

Un laser infra-rouge qui stocke en épaisseur... à l'aide d'une molécule d'origine végétale

Microscope relié à divers appareils. Le rayon laser rouge passe de miroirs en miroirs
Testée en deux dimensions pour l'instant, la méthode est applicable à la 3D, ce qui permettra ainsi de graver jusqu'à 500 couches sur un support de type CD (environ un millimètre d'épaisseur). Toute la difficulté a été de faire en sorte que le rayon laser atteigne uniquement sa cible (un point précis du support) sans qu'aucune autre zone ne soit touchée sur son passage. Sans quoi la gravure d'informations sur plusieurs couches serait impossible.

L'originalité de l'approche tient à des effets optiques « non linéaires » reposant sur l'utilisation conjointe d'un laser spécifique (à impulsions ultra-courtes) et d'un matériau composé de molécules de synthèse, elles-mêmes dérivées de composés d'origine végétale : les coumarines. Le laser induit des réactions chimiques qui associent ces coumarines conduisant à des modifications localisées des propriétés optiques « non linéaires » du matériau (processus d'écriture de l'information). Cette méthode est intéressante pour la stabilité du stockage dans le temps et pour son caractère effaçable, moyennant une irradiation différente.

Dans l'univers de l'indétectable

Cette propriété « non linéaire » rend aussi la gravure invisible : les microscopes optiques, dits « classiques », reposant sur des propriétés linéaires de la lumière, ne détectent pas ce type d'informations. En plus d'offrir une capacité de stockage décuplée, ce procédé pourrait donc représenter une solution visant à lutter contre la contrefaçon.

Les scientifiques ont proposé une illustration originale de leurs travaux : un « nanologo » de l'Université d'Angers (voir photo en haut de page), d'une largeur d'environ 100 micromètres (ce qui correspond à l'épaisseur d'un cheveu) sur plusieurs niveaux de gris.

À l'avenir, les recherches menées par MOLTECH-Anjou dans ce domaine pourraient aider à la fabrication de la prochaine génération de disques volumiques. Ce procédé va continuer à être développé scientifiquement mais des actions sont menées pour qu'il soit décliné en applications industrielles et ainsi valorisé : un brevet a été déposé en 2010 sous l'égide du CNRS et de l'Université d'Angers et va être étendu au niveau international prochainement. Pour répondre à l'appel à projets de maturation MPIA 2011 organisé par Angers Technopole, un dossier est en cours de rédaction avec la cellule valorisation de l'université pour obtenir un soutien financier dans un but de consolidation technologique des résultats, d'identification de partenaires industriels, etc.

Thérèse Rosset

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