- 1. Que sont les nanotechnologies ?
- 2. Un secteur en plein développement
- 3. Aux origines des nanotechnologies
- 4. Les nanotechnologies obtenues par miniaturisation : les technologies de l'information et des communications
- 5. Les promesses de l'approche moléculaire
- 6. De nouvelles propriétés avec les nanotechnologies
- 7. Quelques défis des nanotechnologies
- 8. Nanotechnologies et éthique
- 9. Bibliographie
NANOTECHNOLOGIES
Depuis le début des années 1990, le terme nanotechnologies – créé pour désigner les technologies capables d'élaborer des objets structurés à l'échelle du nanomètre (10–9 m, milliardième de mètre) – a envahi les journaux, les livres (y compris les romans), la télévision, et même le domaine publicitaire et le débat éthique. Au-delà d'un effet de mode certain, puisque des objets façonnés à cette échelle nous entourent depuis longtemps sans que nous en ayons toujours conscience, des progrès remarquables ont été effectués dans ce domaine depuis le début des années 1980. Citons, par exemple, l'apparition ou l'amélioration de méthodes de mesure qui permettent d'observer la matière à l'échelle de l'atome ; les nouvelles techniques d'élaboration de matériaux à l'échelle du nanomètre ; la découverte de nouvelles propriétés à cette échelle, qui sont bénéfiques dans de nombreux cas. Enfin, de grands intérêts sont en jeu, qu'il s'agisse de la compétitivité des industries de demain, ou de répondre aux nombreux défis qui se posent à nos sociétés (énergie, environnement, santé).
Que sont les nanotechnologies ?
Il y a presque autant de définitions des nanotechnologies que d'acteurs. Celle qui est donnée par le programme américain couvre bien le domaine et ses implications : il s'agit de la recherche et développement technologique (R&D) à une échelle comprise approximativement entre 1 et 100 nanomètres (nm), pour, d'une part, constituer un corpus de connaissances des phénomènes et matériaux à cette échelle, et, d'autre part, créer et utiliser des structures, composants et systèmes qui, du fait de leur petite taille, présentent des propriétés et fonctionnalités nouvelles. Celles-ci apparaissent à cette échelle pour diverses raisons : effets quantiques, nature granulaire de l'électricité, nature ondulatoire de la lumière, effets de confinement, effets fondés sur l'importance des surfaces d'échanges, prédominance de rapports surface-volume, etc.
Comme on souhaite tirer parti de ces objets nanométriques dans un monde à notre échelle, il est nécessaire de transférer à l'échelle macroscopique les propriétés de ces objets. Les nanotechnologies comprennent donc, à coté de la fabrication et de la manipulation d'objets, leur propre intégration dans des matériaux, systèmes et structures à notre échelle ; ceci est souvent obtenue grâce à une hiérarchie d'architectures, de l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique, à l'image du passage de cellules et de leurs constituants aux êtres vivants en biologie.
Les nanotechnologies suscitent et utilisent le développement des nanosciences, lesquelles explorent les phénomènes qui apparaissent à l'échelle nanométrique. Nanosciences et nanotechnologies s'intéressent donc à la même échelle et, par conséquent, partagent et développent des outils communs. Elles n'en ont pas moins des finalités distinctes. En effet, les nanosciences requièrent la manipulation et le contrôle de la matière pour élaborer des objets de laboratoire permettant la mise en évidence et l'étude de phénomènes nouveaux. Les nanotechnologies, quant à elles, visent à formaliser des concepts et des savoir-faire en vue d'une application identifiée. Elles sont donc destinées à une fabrication industrielle et à prendre une place dans la société.
Un domaine connexe est celui des microsystèmes, d'une taille allant du centimètre à la dizaine de micromètres, fabriqués en grande série grâce aux techniques de fabrication collectives de la microélectronique. Les applications sont variées (accéléromètres déclencheurs d'airbags de voiture ou de contrôle des écrans de téléphones intelligents, systèmes à micromiroirs multiples pour la projection vidéo, etc.).[...]
La suite de cet article est accessible aux abonnés
- Des contenus variés, complets et fiables
- Accessible sur tous les écrans
- Pas de publicité
Déjà abonné ? Se connecter
Écrit par
- Claude WEISBUCH : directeur de recherche émérite au C.N.R.S., École polytechnique, Palaiseau, professeur au Materials Department de l'université de Californie à Santa Barbara
Classification
Médias
Nanotechnologies : visualisation à l'échelle atomique
Naval Research Laboratory
Nanotechnologies : tête de lecture d'un disque dur d'ordinateur
Encyclopædia Universalis France
Nanotechnologies : l'approche moléculaire
C. Dekker, Université de technologie, Delft
Autres références
-
NANOTECHNOLOGIES (enjeux et risques)
- Écrit par Francelyne MARANO
- 5 969 mots
- 1 média
L'augmentation rapide de l'utilisation des nanoparticules et nanotubes dans l'industrie pose de façon aiguë la question de l'exposition humaine et environnementale à ces nouveaux matériaux. D'après le rapport de 2006 de l'Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement...
-
ALLIAGES
- Écrit par Jean-Claude GACHON
- 7 362 mots
- 5 médias
...mécaniques, à composition de l'alliage identique, s'améliorent au fur et à mesure que la taille des grains, toujours supérieure au micromètre, diminue. Au cours de la fin du xxe siècle, la fabrication de matériaux présentant des grains nanométriques (10—9 m) est devenue possible. Des poudres de... -
CHIMIE - La chimie aujourd'hui
- Écrit par Pierre LASZLO
- 10 856 mots
- 3 médias
Applicationsde la nanoscience, les nanotechnologies sont gouvernées par une miniaturisation poussée. Ainsi, des nanoparticules ferromagnétiques servent d'agents thérapeutiques contre des cancers ou de mémoires d'ordinateurs. D'autres applications incluent l'optique non linéaire et l'optoélectronique.... -
CRISTAUX PHOTONIQUES
- Écrit par Bernard PIRE
- 348 mots
-
EBBESEN THOMAS (1954- )
- Écrit par Lucas LETHUILLIER
- 1 092 mots
- 1 média
Physico-chimiste franco-norvégien, Thomas Ebbesen est connu pour ses travaux interdisciplinaires en nanosciences, traitant de divers domaines allant des sciences des matériaux carbonés à l’optique en passant par la chimie moléculaire. Ses découvertes pionnières et fondamentales pour la compréhension...
- Afficher les 22 références
