Le téléphone portables est-il mécatronique

Utilisé chaque jour aujourd'hui, il n'est pas un miracle sorti des usines de Nokia, Motorola ou Alcatel. Il ne s'est pas trouvé un jour un inventeur génial criant eurêka et inventant le téléphone portable. Cet instrument est le résultat d'une longue série d'inventions et de recherches utilisant elles-mêmes les découvertes faites par des physiciens depuis plus de deux siècles.

Téléphone 2005

1- Par exemple, le signal électromagnétique qui permet de faire voyager votre voix d'un téléphone à l'autre peut être émis et réceptionné grâce à une technologie utilisant les découvertes sur l'induction électrique de monsieur Faraday (1821), les travaux de J.J.Thomson (1845), J.C Maxwell (1855), C.F. Hertz (1886), F. Marconi (1895) et bien d'autres.

2- L'affichage à cristaux liquides est également issu de recherches fondamentales menées à la fin du XIXe siècle par des physiciens comme Lehmann (1877), puis Friedel (1922) afin de connaître de nouveaux états de la matière possédant des propriétés de polarisation de la lumière. Nos connaissances sur la polarisation de la lumière doivent beaucoup à Fresnel (1810) ou Biot et Savart (1850).

3- Le boîtier plastique du téléphone (en ABS ou Acrylonitrile Butadiène Styrène) est issu de la chimie des polymères. Ce domaine de la chimie est né de l'étude des liaisons chimiques donc des questions que se sont posées les physiciens du XIXe siècle sur la matière et qui ont abouti à la création de la mécanique quantique au XXe siècle.

4- De même, la micro-électronique, les transistors (Bardeen 1948), les semi-conducteurs utilisés dans ce téléphone portable ont recours à des techniques de dopage contrôlé des semi-conducteurs donc à la technique du vide et à la technique de l'épitaxie (empilement de couches atomiques). Le contrôle du vide doit beaucoup aux travaux de Mariotte (1676), Gay-Lussac (1809) ou Boltzmann (1871) sur les notions de pression et de gaz parfaits. Le contrôle des couches atomiques est l'aboutissement de recherches menées sur la structure de la matière, ce qui nous ramène encore à la mécanique quantique. La gravure des circuits intégrés se fait par électrochimie ou faisceau d’électrons, techniques existant grâce aux recherches menées par Faraday, Coulomb, Lorentz et beaucoup d'autres… Les circuits intégrés eux-mêmes n’existeraient pas sans les travaux de mécanique quantique qui ont permis de décrire le comportement de cette matière « bizarre » qu’on appelle les semi-conducteurs.

Didier Verkindt
verkindt@lapp.in2p3.fr

Date : 29/08/2008