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4 notions pour comprendre

A l'échelle nanométrique, de nouvelles propriétés de la matière apparaissent

 Les nanosciences ont montré que les matériaux à l’échelle nanométrique possèdent d’autres propriétés. Par exemple, un verre millistructuré est transparent mais pas superhydrophobe alors qu'un verre nanostructuré est très hydrophobe. Il existe plusieurs types de propriétés qui augmentent leurs effets à l'échelle nanométrique : mécaniques (superplasticité), conductivité électrique, conductivité thermique, inflammabilité.

L’approche « descendante » est issue de la microélectronique et consiste à miniaturiser les matériaux pour obtenir une nanoparticule. Plusieurs méthodes sont utilisées comme la lithographie optique ou électronique et la nano-gravure. La deuxième approche, qui s’inspire de la nature, est d’assembler les atomes entre eux, puis les molécules, en s’appuyant sur des procédés physiques, chimiques ou mécaniques. Cette voie du futur ouvre les portes à de fabuleuses découvertes

De multiples applications : du transistor à la médecine

Les transistors, constituant principal des ordinateurs sont passés à l’échelle nanométrique. La démultiplication de la puissance de calcul des ordinateurs grâce à ces nanotransistors permet de réaliser des prévisions météorologiques à plus d'une semaine .

La magnétorésistance géante, qui est un effet quantique, augmente la capacité de stockage de l’information d’un facteur 100 ainsi que la rapidité de lecture des disques durs. A partir de ce principe scientifique découvert dans les années 1980, on a développé les lecteurs MP3 et les mémoires Flash.

Dans le domaine de l’énergie, les cellules photovoltaïques contiennent des nanofils de silicium qui augmentent le rendement et sont un espoir pour des énergies renouvelables.
La recherche dans les transports se tourne vers les batteries qui associent des nanoparticules de lithium, fer et de phosphates pour faire fonctionner les futurs véhicules électriques.

Les nanomédecines se développent rapidement : les nanomédicaments par exemple selon la National Science Fondation aux USA constitueront bientôt la moitié des produits pharmaceutiques.

Risques potentiels des nanotechnologies sur l’homme et l’environnement

Selon le dossier de l'INRS, les nano-objets peuvent pénétrer dans l’organisme par les voies respiratoires et le système gastro-intestinal, et des risques de développer des pathologies ne sont pas à exclure. Pour mesurer les effets toxiques des produits, il faut regarder le temps d’exposition et les propriétés des nano-objets (composition chimique, taille, surface…). D'après le rapport de Mars 2010 de l’Afsset, il manque des outils de mesure efficaces : difficultés de caractériser les nanomatériaux à chaque étape du cycle de vie d'un produit.
Sur l’environnement, les effets ne sont pas encore prouvés mais des études en laboratoire laissent penser que les êtres vivants (microorganismes, invertébrés, vertébrés et plantes) peuvent être affectés par l’exposition à certains nanomatériaux.

 

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