Le programme scientifique du LIA-LN2 est décliné au travers de trois axes scientifiques. Ces axes correspondent aux domaines d’excellence des acteurs de l’INL et du CEGI dans le secteur des nanotechnologies et des nanosystèmes et sont supportés par un quatrième axe transversal représentant les infrastructures technologiques essentielles aux travaux en nanotechnologies/nanosystèmes.

Axe 1: Nanomatériaux et Nano-Optoélectronique

La qualité des hétérostructures à base de boîtes quantiques III-V/InP produites à l'INL est reconnue à l'échelle internationale. Les travaux s'orientent actuellement vers la production de boîtes quantiques uniques visant plus spécifiquement des applications de sources à photons uniques et de sources de photons intriqués. L'INL développe aussi des activités de recherches dédiées à l'intégration monolithique de matériaux et nanostructures III-V sur silicium visant aussi bien des applications photonique silicium qu'électroniques et des activités de recherches dédiées à la nanoporosification du silicium et à ses applications.

Axe 2: Nanoélectronique

La réalisation à grande échelle de composants élémentaires de dimensions nanométriques dans les futures générations de circuits intégrés nécessitera le déblocage de nombreux verrous technologiques. Notre objectif est de mettre au point des dispositifs nanoélectroniques opérationnels à température ambiante afin de rendre possible leur cointégration en technologie CMOS. Dans le domaine de la santé, le développement de biodétecteurs de molécules individuelles est un des enjeux majeurs. L'approche utilisant des transistors à un électron est une des voies qui sera explorée pour concevoir des biopuces actives. Les activités de recherche bénéficient pour cela de la synergie naturelle existante entre différentes équipes qui collaborent depuis de nombreuses années en électronique et en biotechnologies.

Axe 3: Nanobiotechnologies et Santé

Dans les années à venir, les dispositifs biomédicaux miniaturisés de type lab-on-chip seront au centre d'une révolution technologique dans le diagnostic et le traitement des maladies. Pour être efficaces, ces dispositifs devront combiner une chimie de surface hautement spécifique et stable avec des technologies de transduction complémentaires multiples (microcalorimétrie, fluorescence, résonance par plasmons de surface, etc.) afin de détecter des biomolécules présentes en infimes concentrations dans des fluides biologiques (sang, urine, etc.). Les échanges de chercheurs et les travaux conjoints INL/CEGI à ce jour ont permis de confirmer que les deux centres ont les expertises et infrastructures complémentaires requises pour réaliser des projets hautement innovateurs, d'envergure internationale, dans le domaine des dispositifs biomédicaux miniaturisés.

Axe 4: Plates-formes technologies

Le rôle de l'Axe 4 sera de développer, au cours de l'existence du LIA, un mécanisme de communication permettant de partager le savoir-faire au niveau des procédés et d'offrir des capacités uniques en facilitant la fabrication d'échantillons via l'accès à plusieurs sites. Sur le plan de la formation, la mobilité de ressources techniques/professionnelles directement associées aux infrastructures sera encouragée de manière à partager les bonnes pratiques de gestion de laboratoire et de faciliter la réalisation de projets utilisant plusieurs infrastructures. Le LIA permettra d'utiliser la complémentarité des plates-formes technologiques de chaque site pour mener à bien les projets scientifiques. Les moyens technologiques et de caractérisation du partenaire français LTM pourront également être utilisés pour le développement des divers procédés de nanostructuration.

Axe 5: Innovations en nanotechnologies: Éthique, usages et sociétés

Parce que les innovations en nanotechnologies peuvent soulever des enjeux relatifs à l'éthique, aux usages et aux sociétés, le rôle de l'Axe 5 est de favoriser le développement responsable de ces innovations en produisant de la connaissance interdisciplinaire sur ces enjeux. Pour ce faire, l'Axe 5 regroupe une communauté de chercheurs en sciences de la nature, en sciences humaines et sociales ainsi qu'en sciences de la santé, en vue d'échanger sur leurs expertises de recherche (concept, méthodologies, stratégies, etc.) sur ces questions, de développer des projets communs conjuguant ces expertises (recherche, formation, intervention) et conséquemment, d'en partager les fruits en dialogue avec les membres des autres axes du LIA-LN2 ainsi qu'avec la communauté scientifique en général.