L'avenir des mémoires pour le stockage d'informations numériques pourrait bien passer par le graphite. Une équipe de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche),...) Rice a mis en évidence le fait que de fines bandes de graphite, en fait une dizaine de couches de graphène empilées, de 10 atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la...) d'épaisseur, peuvent être brisées par un petit pic de courant électrique (Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge électrique (électrons).), et réparées par un autre, à l'infini... C'est le principe d'un commutateur (un "switch") en électronique. C'est ce que font les transistors dans les mémoires flash, en stockant la charge (le bit d'information) dans sa grille ( Un grille-pain est un petit appareil électroménager. Une grille écran est un élément du tube de...) flottante. Dans leur papier, publié dans la revue Nature Materials, James Tour, professeur au Centre Rice pour les sciences et technologies nanoscopiques (Center for Nanoscale Science (La science (du latin scientia, connaissance) relève Historiquement de l'activité philosophique, et fut pendant...) and Technology) et deux jeunes post-doctorants, mettent en évidence les avantages de cette mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) en graphène non volatile et non destructrice par rapport à l'état de l'art des mémoires "flash".


Dans la pratique, chaque bit d'information peut être stocké dans une bande de 10 nm de longueur, soit une taille 5 fois plus petite que dans les mémoires flash de nos appareils photos, baladeurs mp3, ou autres gadgets numériques. La taille réduite de ces nouveaux commutateurs vient compléter un autre avantage non négligeable face aux transistors: ils n'ont besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un...) que de deux terminaux (deux "pattes"), contre trois pour les transistors (la grille, l'émetteur et la source) pour traiter les bits ; leur structure étant bien plus simple, les configurations à trois dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa...) deviennent d'autant plus pratiques à réaliser. La densité (La densité est un nombre sans dimension, égal au rapport d'une masse d'une substance homogène à la masse du même volume...) d'intégration serait donc significativement augmentée, multipliée par le nombre de couches de graphène empilées.

De plus, cette mémoire au graphène fonctionnant essentiellement mécaniquement (on brise et on répare des bandes de graphène), elle conserve l'information sans avoir besoin d'énergie électrique: elle est donc non volatile. L'équipe a ainsi testé le temps (Le temps est un concept développé pour représenter la variation du monde : l'Univers n'est jamais figé, les...) de rétention de l'information, paramètre (Un paramètre est au sens large un élément d'information à prendre en compte pour prendre une décision ou pour effectuer...) important pour les mémoires non volatiles. L'information reste intacte, même sous l'exposition à des températures extrèmes (-75°C à 200°C), ce qui permet de la placer à proximité des processeurs sans problème. Cerise sur le gâteau, elle résiste aux radiations, ce qui est important si vous comptez emmener votre iPod sur Mars...

Encore mieux, les ratios "allumé-éteint" mesurés sont de l'ordre de 10^7. Le ratio On-Off est le rapport du courant traversant l'interrupteur lorsqu'il est en position allumé ("on") par le courant le traversant lorsqu'il est en position éteinte ("off"). Plus le ratio est important, mieux c'est car cela permet de facilement déterminer de manière électronique l'état du commutateur. A titre de comparaison, dans les transistors actuels le ratio "On-Off" est de l'ordre de 10^4-10^5. Quant à la vitesse (La vitesse est une grandeur physique qui permet d'évaluer l'évolution d'une quantité en fonction du temps.) de commutation, la limite testée en laboratoire est de 1µs. La commutation a été testée 20.000 fois sans détériorer le commutateur, ce qui promet une longue durée de vie.

Selon James Tour, spécialiste des techniques de fabrication industrielles, la technologie intéresse sérieusement l'industrie microélectronique. Même s'il est difficile de fabriquer les feuilles de graphène industriellement, il est possible de déposer les couches de graphène sur le silicium ou un autre substrat par dépôt grâce à de la vapeur () chimique. Les mêmes types de procédés qui sont actuellement utilisés pour ces nouvelles mémoires en graphène.

Cette nouvelle technologie semble très prometteuse, malgré les nombreux obstacles qui séparent les essais en laboratoires de la commercialisation effective.