La photolithographie classique, utilisée pour fabriquer les puces, atteint ses limites : la lumière ne peut pas dessiner des détails plus petits que sa longueur d'onde. Ici, les chercheurs ont emprunté une autre voie. Ils ont d'abord créé de rares nervures verticales en oxyde, puis ont déposé dessus des couches d'oxyde d'aluminium d'un atome d'épaisseur. Chaque couche s'est déposée aussi sur les flancs des nervures, rétrécissant les espaces entre elles, comme la neige qui s'accumule sur les branches et finit par combler les interstices.
On obtient ainsi une grille dont les dents sont espacées de 1,75 nanomètre. Pour comparaison, un brin d'ADN mesure environ 2 nanomètres de diamètre. Les espaces entre les dents agissent comme de minuscules portes : si l'on place une feuille de graphène sous la grille, ces portes commencent à contrôler le mouvement des électrons. Dans l'expérience, des pics supplémentaires sont apparus sur la courbe de conductivité, signe que les électrons commencent à ressentir la périodicité du réseau, comme des vagues qui se réfléchissent sur une palissade.
Une grille aussi dense n'est pas seulement utile pour l'électronique. La lumière à très courte longueur d'onde, comme les rayons X, interagit également avec les structures périodiques. On pourrait donc fabriquer des miroirs et des lentilles pour le rayonnement dur, ce qui est aujourd'hui presque impossible. De plus, on pourrait contrôler les polaritons, des particules hybrides de lumière et de matière, ce qui serait utile pour de nouveaux lasers et capteurs.
Pour l'instant, ce n'est qu'une démonstration : les chercheurs ont montré que la méthode fonctionne et l'ont testée sur le graphène. Mais l'idée elle-même — transformer le dépôt en couches en un outil de gravure ultra-fine — ouvre la voie à la production en masse de nanostructures qui n'existaient jusqu'ici que dans les calculs.
Un intervalle de 1,75 nanomètre correspond à environ 10 atomes d'aluminium alignés.
Dans le roman de Neal Stephenson « Le Samouraï virtuel », les nanotechnologies permettent de construire des objets atome par atome — la nouvelle plateforme fait un pas dans la même direction, mais de haut en bas, d'une grande pièce vers des détails minuscules.