Publié le 24 septembre 2025 17:52:00. L’Université de l’Iowa a obtenu près de 1,5 million de dollars du département américain de la Défense pour renforcer ses capacités de recherche en science des matériaux et explorer de nouvelles pistes pour les technologies quantiques, notamment dans les domaines de la détection et de l’imagerie.
- Un financement de 1 498 989 $ (environ 1,4 million d’euros) permettra d’acquérir des équipements de pointe pour la nanofabrication.
- La recherche se concentrera sur la combinaison de matériaux pour créer des systèmes quantiques basés sur la lumière ou l’électronique.
- L’installation d’analyse, d’essai et de fabrication des matériaux (MATFab) de l’université jouera un rôle central dans ces travaux.
L’Université de l’Iowa va considérablement renforcer ses capacités en science des matériaux grâce à une subvention de près de 1,5 million de dollars du département américain de la Défense. Cette somme, attribuée dans le cadre d’un programme visant à stimuler la recherche universitaire dans des domaines sous-exploités, permettra d’acquérir des équipements de pointe et de développer de nouvelles approches pour les technologies quantiques.
Le projet, intitulé « Collaboration sur les matériaux hétérogènes à l’échelle nanométrique pour les technologies quantiques », réunira des chercheurs en chimie, en ingénierie et en physique. L’objectif est d’identifier les combinaisons de matériaux les plus prometteuses pour la construction de systèmes quantiques exploitant la lumière ou l’électronique. Les applications potentielles sont vastes, allant de capteurs plus performants pour détecter les toxines dans l’eau potable à des cartes plus précises et plus rapides pour les opérations militaires.
Une part importante de la subvention sera consacrée à l’achat d’équipements permettant de créer des motifs et de graver des matériaux à l’échelle nanométrique, ainsi qu’à un système d’impression permettant de superposer ces matériaux, un peu comme pour assembler un « nano-sandwich ». Cette technique vise à optimiser leurs propriétés optiques et électroniques.
« Nous voulons exploiter les propriétés mécaniques quantiques de nouveaux matériaux », explique Ravitej Uppu, professeur adjoint au département de physique et d’astronomie et chercheur principal du projet. « Si nous parvenons à maîtriser ces matériaux et à les fonctionnaliser, nous pourrons créer des capteurs capables d’obtenir une meilleure qualité d’image et des performances de détection supérieures. »
La recherche se déroulera au sein de l’ Installation d’analyse, d’essai et de fabrication des matériaux (MATFab), créée en 2019 par le Bureau du vice-président à la recherche (OVPR). Cette installation, qui s’étend sur 1 500 pieds carrés (environ 140 mètres carrés) dans les laboratoires de technologie avancée de l’Iowa, dispose d’outils de dépôt et de gravure pour la fabrication de structures à l’échelle micro et nanométrique.
« Cette subvention représente un investissement transformateur dans la capacité de l’Iowa en matière de recherche sur les matériaux avancés et de nanofabrication », souligne Aliasger Salem, vice-président associé à la recherche à l’OVPR. « Elle permettra à MATFab de se développer dans des domaines émergents tels que l’intégration de matériaux hétérogènes et la fabrication de dispositifs quantiques, des domaines essentiels à la compétitivité nationale en matière de technologies de défense et d’efficacité énergétique. »
« Cette subvention garantira que les étudiants pourront se former sur des équipements de pointe et que les professeurs pourront continuer à innover. »
Tori Forbes, directrice de MATFab
Selon Tori Forbes, professeur au département de chimie et directrice de MATFab depuis 2022, le nouvel équipement financé par la subvention remplacera des infrastructures obsolètes. « Il était devenu difficile de maintenir cet équipement vieillissant en état de fonctionnement et de permettre aux professeurs et aux étudiants de mener des recherches dans ce domaine. »
Les chercheurs de l’Iowa disposeront notamment d’un système de lithographie en niveaux de gris sans masque, qui leur permettra de créer des motifs en trois dimensions avec une résolution allant jusqu’à 300 nanomètres. Ils pourront également graver ces surfaces et empiler les matériaux pour tester des dispositifs compacts. « Cela pourrait nous aider à transformer nos structures conceptuelles en appareils fonctionnels », explique Uppu. « Cette flexibilité nous permet de tout fabriquer, depuis les dispositifs de routage de la lumière jusqu’aux minuscules transistors pertinents pour les technologies quantiques dans un contexte de recherche universitaire. »
L’université prévoit d’ouvrir les opportunités offertes par ce projet aux étudiants et aux professeurs d’autres établissements de l’Iowa, et de faire de MATFab un centre d’innovation régional. Des formations seront proposées aux étudiants de l’Université de l’Iowa, et une école d’été sera organisée pour les étudiants des collèges régionaux, leur permettant de se familiariser avec les nouveaux outils de fabrication de matériaux. « De cette façon, nous créons un nouveau pont entre les universités pour commencer à réfléchir à d’éventuels projets de collaboration », ajoute Uppu. « Et naturellement, MATFab devient le hub central pour cela, car il héberge toutes les installations nécessaires. »
Les autres co-chercheurs principaux sont John Prineas et Thomas Folland, tous deux membres du département de physique et d’astronomie.
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