La possibilité de tirer profit, pour des applications en technologie de l’information, des mécanismes contrôlés par l’ADN dans les organismes vivants constitue un des plus grands défis scientifiques du 21ème siècle, à la croisée des chemins de la biologie, de la physique des matériaux, de l’ingénierie électronique et des sciences informatiques. 

Dans cette présentation, nous rappellerons succinctement les principes d’opération et l’évolution technique du transistor à effet de champ qui est le dispositif de base des circuits intégrés des ordinateurs et systèmes de communications pour évoquer la «fin du parcours»
du transistor au silicium. 

Dans ce contexte, les récents dévelopements en science des matériaux offrent des perspectives révolutionaires pour la nouvelle génération de systèmes informatiques. Plus particulièrement, les approches intégrant les éléments de biologie cellulaire à la nano-électronique de pointe constituent une nouvelle stratégie pour interroger l’activité électrique de l’ADN et identifier la séquence de ses bases moléculaires. Ainsi l’utilisation de couches nanoscopiques de semiconducteurs alternativement dopés N et P et électriquement actives est particulièrement bien adaptée pour reproduire et ainsi contrôler à l’échelle moléculaire les fonctions élémentaires des membranes cellulaires humaines. Parmi celles-ci, le filtrage et la rectification électroniques de flux de sels, ainsi que la «translocation» contôlée de biomolécules au travers de nanopores faciliteraient la lecture électronique des séquences de bases de l’ADN. Alternativement, le recours au graphène, matériau bi-dimensionnel à couches mono-atomiques présente l’avantage d’une résolution atomique des structures biomoléculaires.