Quand j'ai filé au lycée avec mon nouveau portable Nokia,
Je pensais que j'avais le remplacement le plus cool
pour mon vieux talkie-walkie de princesse rose.
Sauf que maintenant,
mes amis et moi pouvions nous appeler ou envoyer des textos
de n'importe où,
plutôt que de faire semblant
quand nous courrions dans les jardins des uns des autres.
Je vais être honnête.
A l'époque, je n'ai pas vraiment réfléchi à comment ces portables étaient fabriqués.
Ils avaient tendance à apparaître le matin de Noël,
donc peut-être qu'ils étaient fabriqués par les elfes du Père Noël.
Laissez-moi vous poser une question.
Qui sont les vrais elfes qui fabriquent ces appareils ?
Beaucoup de gens que je connais
me répondraient que ce sont les ingénieurs logiciels à capuche dans la Silicon Valley
codant à longueur de journée.
Mais ces appareils doivent passer par beaucoup d'étapes
avant d'être prêts pour n'importe quel code.
Ils commencent au niveau atomique.
Donc à mon avis,
les vrais elfes sont les chimistes.
J'ai bien dit les chimistes.
La chimie est l'héroïne des communications électroniques.
Et mon but aujourd'hui est de vous en convaincre.
OK, commençons simplement
et jetons un coup d’œil à l'intérieur de ces appareils si addictifs.
Parce que sans chimie,
ce qui est une autoroute de l'information
ne serait qu'un presse-papier très coûteux et brillant.
La chimie rend toutes ces couches possibles.
Commençons par l'écran.
Comment pensez-vous que nous obtenions ces couleurs vives, lumineuses
que nous aimons tellement ?
Je vais vous le dire.
Il y a des polymères organiques intégrés dans l'écran,
qui peuvent transformer l'électricité en les couleurs bleu, rouge et vert
que nous aimons tant dans nos images.
Et au niveau de la batterie ?
Ça demande pas mal de recherche.
Comment prendre les principes chimiques des batteries traditionnelles
et les coupler avec de nouvelles électrodes à grande surface
afin d'obtenir plus de charge dans un espace plus petit ?
De sorte que nos portables puissent marcher toute la journée,
alors que nous prenons des selfies,
sans qu'on ait à les recharger
ou à rester à côté d'une prise électrique en permanence ?
Et qu'en est-il des adhésifs qui le maintiennent en un seul morceau
de sorte qu'il puisse encaisser notre usage fréquent ?
Après tout, en tant que milléniale,
je regarde mon portable au moins 200 fois par jour
et je le fais souvent tomber deux ou trois fois.
Mais quels sont les vrais cerveaux de ces appareils ?
Qu'est-ce qui les fait fonctionner de la manière que nous aimons tant ?
Ça a à voir avec les composants électriques et les circuits
qui sont attachés à une carte à circuits imprimés,
ou, si vous préférez une métaphore biologique,
la carte-mère, vous en avez peut-être entendu parler.
On ne parle pas beaucoup de la carte à circuit imprimé.
Et pour être honnête, je ne sais pas pourquoi.
Peut-être parce que c'est la couche la moins glamour
et c'est caché sous toutes ces autres couches fines et élégantes.
Mais il est temps de rendre à cette couche du genre Clark Kent
l'éloge de type Superman qu'elle mérite.
Donc laissez-moi vous poser une question.
Qu'est-ce qu'une carte à circuit imprimé ?
Prenons une métaphore.
Pensez à la ville où vous habitez.
Il y a tous ces centres d'intérêt auxquels vous voulez aller :
votre maison, votre travail, des restaurants,
un ou deux Starbucks dans chaque quartier.
Donc nous construisons des routes qui les connectent tous ensemble.
C'est ça, une carte à circuit imprimé.
Sauf qu'à la place de restaurants et autres,
nous avons des transistors sur des puces,
des condensateurs, des résistances,
tous ces composants électriques
qui ont besoin de communiquer les uns aux autres.
Donc quelles sont nos routes ?
Eh bien, nous construisons des minuscules fils de cuivre.
Donc question suivante :
comment fabriquons-nous lesdits fils de cuivre ?
Ils sont vraiment minuscules.
Pouvons-nous aller à une quincaillerie,
acheter une bobine de fils de cuivre,
des pinces coupantes, des petites agrafes,
découper tout ça, et voilà ! Nous avons notre carte à circuit imprimé ?
Impossible.
Ces fils sont beaucoup trop petits pour ça.
Donc nous devons nous fier à notre amie la chimie.
Le processus chimique pour fabriquer ces petits fils de cuivre
semble simple au premier abord.
Nous commençons avec une solution
de sphères de cuivre chargées positivement.
Nous y ajoutons une carte à circuit imprimé isolante.
Et nous alimentons ces sphères chargées positivement
avec des ions chargés négativement
en ajoutant du formol dans le mélange.
Vous vous rappelez peut-être du formol.
Odeur distinctive,
utilisé pour préserver les grenouilles en classe de SVT.
Eh bien, il s'avère qu'il peut faire beaucoup plus que ça.
C'est vraiment un composant clé
dans la fabrication de ces petits fils de cuivre.
Vous voyez, les électrons sous formol sont hyper-dynamiques.
Ils veulent sauter sur les sphères de cuivre chargées positivement.
C'est à cause d'un processus appelé l'oxydoréduction.
Et quand il se produit,
nous pouvons prendre ces sphères de cuivre positivement chargées
et les transformer en du cuivre brillant, métallique et conducteur.
Et une fois que nous avons du cuivre conducteur,
tout est en place.
Nous pouvons faire en sorte que ces composants électriques
communiquent entre eux.
Donc encore une fois, merci la chimie.
Prenons un moment pour penser à combien on a progressé grâce à la chimie.
Clairement, dans le domaine des communications électroniques,
la taille est importante.
Donc réfléchissons à comment on peut réduire la taille de nos appareils
du portable-brique des années 90
à quelque chose de plus affiné,
comme les téléphones d'aujourd'hui qui rentrent dans nos poches.
Enfin, soyons réalistes :
rien ne rentre dans les poches des pantalons des femmes,
si encore ils ont des poches.
(Rires)
Je ne pense pas que la chimie peut nous aider avec ce problème.
Mais plus important encore que de rétrécir l'appareil lui-même,
comment rétrécir le circuite à l'intérieur,
et le rétrécir d'un facteur cent,
de sorte de passer de l'échelle du micron
à l'échelle nanométrique ?
Parce que, soyons honnêtes,
nous voulons tous des portables plus puissants et plus rapides.
Eh bien, ça demande plus de circuits.
Comment faire ?
Ce n'est pas comme si nous avions un rayon électromagnétique rétrécissant,
comme celui de professeur Wayne Szalinksi
dans « Chérie, j'ai rétréci les gosses ».
Ou en avons-nous un ?
En fait, dans ce domaine,
il y a un processus un peu comme ça.
Ça s'appelle la photolithographie.
En photolithographie, nous utilisons de la radiation électromagnétique,
ce que nous appelons de la lumière,
pour rétrécir une partie de ce circuit
et en fourrer davantage dans un tout petit espace.
Comment ça marche ?
Nous commençons avec un support
recouvert d'un film sensible à la lumière.
Nous le recouvrons d'un masque qui a un motif
de lignes fines et de traits
qui vont faire fonctionner le téléphone de la manière désirée.
Nous exposons ensuite le masque à une lumière vive,
de sorte que l'ombre du motif apparaisse sur le support.
Partout où la lumière traverse le masque,
elle cause une réaction chimique
de sorte que l'image du motif soit brûlée dans le support.
La question que vous vous posez probablement,
c'est comment passer d'une image brûlée
à des lignes fines et traits propres.
Pour ça, nous utilisons une solution chimique
appelée le révélateur.
Le révélateur est particulier.
Il peut prendre les parties non exposées,
les effacer sélectivement
en ne laissant que des lignes fines et traits propres
afin de rendre nos appareils miniatures fonctionnels.
Donc nous avons utilisé la chimie pour construire nos appareils
et nous l'avons utilisée pour les rétrécir.
Donc je vous ai probablement convaincus que la chimie est la véritable héroïne
et nous pouvons finir ici.
(Applaudissements)
Attendez, on n'a pas fini.
Pas si vite.
Parce qu'on est tous humains.
Et en tant qu'humaine, j'en veux toujours plus.
Donc maintenant je veux réfléchir à comment utiliser la chimie
pour obtenir davantage d'un appareil.
En ce moment, on nous dit que nous voulons quelque chose appelé la 5G,
la 5ème génération de connexion sans fil.
Vous avez peut-être entendu parler de la 5G
dans les pubs qui commencent à apparaître.
Ou peut-être que vous en avez bénéficié
durant les Jeux Olympiques d'hiver en 2018.
Ce qui m'excite le plus à propos de la 5G,
c'est que, quand je suis en retard, me dépêchant pour aller prendre l'avion,
je peux télécharger des films sur mon portable en 40 secondes
plutôt que 40 minutes.
Mais une fois que la vraie 5G sera là,
nous allons pouvoir faire beaucoup plus que de télécharger des films.
La question, c'est : pourquoi n'est-ce pas encore le cas ?
Laissez-moi vous dire un secret.
La réponse est simple :
c'est très dur à faire.
Si nous utilisons des matériaux traditionnels et du cuivre
pour fabriquer des appareils 5G,
le signal ne peut pas arriver à sa destination finale.
Traditionnellement, nous utilisons des couches isolantes très rêches
pour soutenir les fils de cuivre.
Pensez à des attaches Velcro.
C'est la rugosité des deux morceaux qui leur permet de rester collés.
C'est assez important si vous voulez un appareil
qui va tenir plus longtemps
que le temps de le sortir de la boîte
et de commencer à installer des applications.
Mais cette rugosité pose un problème.
Vous voyez, à la vitesse rapide de la 5G,
le signal doit voyager tout près de cette rugosité.
Et elle le fait se perdre avant d'arriver à destination.
Pensez à une chaîne de montagnes.
Il y a un système complexe de routes pour la traverser
et vous essayez d'aller de l'autre côté.
Vous êtes d'accord
que ça prendrait probablement très longtemps
et que vous risqueriez de vous perdre
si vous deviez monter et descendre toutes les montagnes
plutôt que de passer par un tunnel
qui vous permettrait de tout traverser ?
C'est pareil avec les appareils 5G.
Si nous pouvons éliminer cette rugosité,
nous pouvons faire passer le signal 5G
sans interruption.
Ça paraît bien, non ?
Mais attendez.
N'ai-je pas dit que nous avons besoin de cette rugosité
pour faire tenir l'appareil ensemble ?
Et si nous l'éliminons, nous nous retrouvons dans une situation
où le cuivre ne va pas coller au support.
C'est comme construire une maison avec des Lego,
avec tous les trous et les bosses qui s'imbriquent les uns aux autres,
plutôt qu'avec des blocs lisses.
Quelle maison sera la plus solide
quand votre gamin de deux ans courra à travers la pièce
en jouant à Godzilla et en essayant de tout démolir ?
Mais si on glue ces blocs lisses ensemble ?
C'est ce que l'industrie attend.
Elle attend que les chimistes conçoivent de nouvelles surfaces lisses
sur lesquelles les fils de cuivre adhèrent mieux.
Quand on résoudra ce problème,
car on va le résoudre,
qu'on travaillera avec des physiciens et des ingénieurs
pour résoudre tous les problèmes de la 5G,
le nombre d'applications va monter en flèche.
On va avoir des choses comme des voitures sans chauffeur
car maintenant nos réseaux de données peuvent supporter la vitesse
et la quantité d'information nécessaires pour les faire fonctionner.
Mais servons-nous de notre imagination.
Je peux imaginer aller au restaurant avec un ami qui a une allergie aux arachides,
prendre mon téléphone,
le brandir au-dessus de la nourriture
et que la nourriture nous donne
une réponse très importante à la question :
sans danger ou danger ?
Ou peut-être que nos appareils vont devenir tellement bons
à traiter de l'information sur nous
qu'ils vont devenir des sortes de coachs personnels.
Ils sauront même la manière la plus efficace pour nous de brûler des calories.
Je sais qu'en novembre,
quand je vais essayer de perdre le poids pris pendant ma grossesse,
j'aimerais bien avoir un appareil qui me dise comment faire.
Je ne sais pas comment le dire autrement :
la chimie est tout simplement cool.
Et elle rend tous ces appareils électroniques possibles.
Donc la prochaine fois que vous envoyez un texto ou prenez un selfie,
pensez à tous ces atomes en train de bosser dur
et à l'innovation qui les a précédés.
Qui sait,
peut-être que certains d'entre vous qui écoutent ce talk,
peut-être même sur votre téléphone,
allez décider que vous aussi, vous voulez être un acolyte
de Capitaine Chimie,
le véritable héros des appareils électroniques.
Merci pour votre attention
et merci à la chimie.
(Applaudissements)