Le monde numérique indissociable du plastique

Une vie sans chimie est de plus en plus difficile à concevoir. Presque tous les objets utilisés par l'homme moderne dans sa vie quotidienne, y compris les dernières nouveautés technologiques, sont fabriqués au moyen de traitements, de processus et de produits chimiques.

TEXTE: JAN WOLTERS | PHOTOS: GPB

Le monde actuel est presque totalement numérisé. Plus personne n'y pense encore: il semble tout à fait logique de pouvoir écouter ses morceaux de musique favoris partout et tout le temps, de pouvoir mener une discussion téléphonique à tout moment et de pouvoir envoyer des e-mails et des fichiers en un clin d'œil à l'autre bout du monde. Les passagers à bord d'un avion peuvent choisir euxmêmes le film qu'ils souhaitent visionner. De nombreux lecteurs de musique sont à peine plus grands qu'un paquet de chewing-gum. Les télévisions deviennent de plus en plus plates, les écrans de plus en plus larges et la qualité de l'image s'améliore sans cesse. Le PC à domicile devient monnaie courante et offre la possibilité de surfer sur l'Internet, de jouer, de traiter des photos numériques et de composer ses propres prises de vue cinématographiques. La téléphonie mobile occupe une place de plus en plus importante. Il y a quelques années à peine, personne ne pensait combiner la téléphonie mobile à la photographie numérique. Et dans un futur proche, il sera possible d'effectuer les opérations bancaires les plus particulières de façon mobile.

Cette révolution, qui s'est produite en un temps record, n'aurait pas été possible sans la chimie. Les matières synthétiques sont indispensables pour fabriquer à la fois les structures des appareils modernes mais aussi leurs nombreuses composantes électroniques.

Sable | Le monde numérique moderne est largement tributaire de l'industrie chimique. Les puces, également appelées semi-conducteurs, forment le cœur de chaque appareil numérique. La matière première utilisée lors de la confection des puces est le sable, pour être précis le sable quartzeux ou dioxyde de silicium. Ce sable permet de produire le silicium qui, grâce à la capacité de conduction élevée des cristaux de silicium, est parfaitement adapté aux applications microélectroniques. Vu que sa pureté est insuffisante, le dioxyde de silicium doit toutefois subir différents traitements chimiques avant de pouvoir être utilisé par l'industrie électronique. La dissolution dans de l'acide chlorhydrique et une distillation répétée permettent d'obtenir une substance solide (trichlorosilane) qui est transformée en silicium à l'aide d'hydrogène. Des barres de silicium sont alors confectionnées et découpées en fines rondelles, appelées wafers, qui constituent la base des puces dans l'industrie des semi-conducteurs.

De minuscules particules sont appliquées sur ce petit morceau de silicium à l'aide de techniques physiques et chimiques et de produits chimiques et gazeux. Les processus chimiques permettent d'attribuer des caractéristiques déterminées à une puce. Les processus se déroulent à un niveau microscopique et requièrent une pureté particulière des produits chimiques et gazeux. Avec une longueur d'onde de 193 nanomètres, des petites lignes d'à peine un cent millième de millimètres peuvent être tracées.

Matières synthétiques | Les traitements chimiques sont indispensables non seulement pour la production de semi-conducteurs mais aussi pour celle du cœur de l'ordinateur, la carte mère. D'ailleurs, si l'on dépouille un ordinateur complet de toutes ses parties en matière synthétique, il n'en reste quasiment rien. Le polycarbonate et l'acrylonitrile butadiène styrène sont des matières premières idéales pour la fabrication des claviers, des disques durs externes, des lecteurs CD et DVD et des imprimantes.

Les CD et DVD, qui peuvent contenir de nombreuses informations, de la musique ou des films, sont renforcés au moyen de polycarbonate. Les données sont enregistrées dans une couche d'aluminium faite de soude caustique et d'oxyde d'aluminium. Les jewel cases, les boîtes dans lesquelles peuvent être soigneusement rangés les CD, les DVD et bientôt les blu-rays – le successeur du DVD qui peut contenir jusqu'à cinq fois plus d'informations de meilleure qualité – sont fabriqués en polystyrène dur et transparent. Des sons et des images peuvent être enregistrés sur des bandes vidéo faites de polyester ou PET (téréphtalate de polyéthylène) couvert d'une fine couche d'oxyde de fer.

La chimie se met également au service des téléphones. Le combiné renferme des grains de carbone qui sont mis en mouvement par les ondes sonores. Ces mouvements provoquent un signal électrique qui rend la voix perceptible. Différentes substances chimiques entrent en ligne de compte lors du traitement et de l'épuration du cuivre dans les câbles téléphoniques. Du cyanure de sodium est utilisé pour dorer les composants électriques afin de les rendre résistants à la corrosion. L'industrie chimique a trouvé des solutions pour améliorer la qualité et prolonger la durée de vie des appareils électroniques. Le boîtier des téléphones mobiles est prévu pour résister à une utilisation prolongée ou erronée. Des matières synthétiques résistantes et durables ont été développées à cette fin. Des matières synthétiques légères rendent les téléphones, les ordinateurs et d'autres appareils portables. La gaine des câbles est confectionnée en PVC en raison de la bonne isolation, de la stabilité et de la durabilité. Des colorants basés sur des produits chimiques sont ajoutés aux câbles pour pouvoir continuer à faire la distinction nécessaire, de sorte que les connexions compliquées puissent être effectuées de façon optimale.

Connexion intégrées | La chimie continue à jouer un rôle prépondérant dans le développement de la microélectronique. Les puces informatiques, par exemple, sont de plus en plus petites et se connectent toujours plus rapidement. Ce progrès technologique présente un désavantage: les connexions internes (IC) sont de plus en plus vulnérables. Les conditions exemptes de poussière des clean rooms où sont fabriquées les puces sont toujours plus strictes et les prix des appareils de production ont augmenté de façon exponentielle. Mais le secteur chimique a également trouvé une solution parfaite à ce problème: des connexions intégrées en polymère qui disposent de caractéristiques uniques et qui sont bien meilleur marché. Les polymères ne doivent pas être produits dans des pièces ultra propres (sans particules) qui consomment beaucoup d'énergie et peuvent faire l'objet d'un nouveau traitement après leur utilisation.

Le principal avantage offert par les polymères est leur diversité. Ils sont utilisés comme composites conducteurs pour les cloisonnements électromagnétiques et pour leurs caractéristiques antistatiques. Dans les écrans, des diodes en polymère à émission lumineuse (poly-LED) sont utilisées. Nous pourrions citer de nombreux autres exemples, mais ils n'apporteraient rien de plus au message clé de cette histoire, à savoir que le développement du secteur chimique a jeté les bases de la quasitotalité des innovations technologiques des cinquante dernières années. En considérant également que chaque usine chimique utilise des matières premières tirées du pétrole, nous jetons assurément un autre regard sur les plates-formes de forage et raffineries. Nous avons tendance à l'oublier, avec toutes les questions que soulève l'utilisation des carburants fossiles, mais ce n'est pas pour rien que le pétrole est surnommé "l'or noir".

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