nanotechnologie - CORDIS

Comment expliquer ce
qu’est la
NANOTECHNOLOGIE
Vous vous souvenez que
tout est constitué
d’atomes, non ?
Une pierre, un stylo, un jeu vidéo,
une télévision, un chien et
vous également;
tout est fait d’atomes.
Les atomes s’assemblent en molécules ou
forment des matériaux.
La nanotechnologie désigne la manipulation des
atomes ou des molécules pour fabriquer des
matériaux, des appareils et même des machines.
Depuis que l’homme a commencé à
“fabriquer des choses”, il est toujours parti
de “grosses choses” (bois, pierres, minerais)
pour obtenir ou extraire ce qu’il voulait.
À présent, nous voulons partir
de “petites choses” (des atomes et des
molécules) que l’on assemble pour obtenir ce que
l’on souhaite. C’est un peu comme un jeu de
construction.
Pour fabriquer un canoë, on prend un arbre …
Mais pour faire des cure-dents,
partiriez-vous d’un tronc d’arbre
ou préféreriez-vous utiliser des
particules plus petites?
En partant de
"grosses choses"
nous avons fabriqué des objets avec la précision “dont
nous étions capables” mais en même temps, nous avons
produit beaucoup de déchets ou de pollution, et
consommé beaucoup d’énergie.
Lorsque nous sommes devenus plus
forts en technologie, notre
précision s’est affinée, la
production de déchets et la pollution
ont diminué, mais l’approche est
restée la même.
Partir de
"petites choses"
c’est rechercher la précision absolue (à l’atome près!),
la maîtrise totale des procédés, l’absence de déchets
et une utilisation plus raisonnable de l’énergie (avec
moins de CO2, moins d’effet de
serre... vous avez peut-être
entendu parler de ça à la télé).
Quel est l’intérêt de
partir “de petites choses”
la distance qui sépare le centre de deux ballons
de football est plus grande que la distance qui
plus petit
sépare le centre de deux noisettes
implique plus proche (et donc plus rapide à
rejoindre)
le sucre ou le sel se dissolvent plus vite
lorsqu’ils sont en poudre que lorsqu’ils
sont en morceaux ou sous forme de
cristaux
plus petit peut signifier
plus réactif
Essayez de faire
cet
eXercice:
Combien un cube a-t- il de faces?
Si ce cube a une arête de 1cm, quelle est
la surface totale du cube?
Si vous coupez ce cube trois fois (une fois dans le plan
horizontal, une fois dans le plan vertical, et une troisième fois
toujours dans le plan vertical mais perpendiculairement au plan
de coupe précédent), combien de cubes obtenez-vous?
Chaque nouveau cube aura une arête de 0,5 cm; quelle sera
alors la surface totale de l’ensemble des nouveaux cubes?
Vous voyez qu’à poids égal (ou plutôt à masse égale), plus petit
implique une surface plus grande et, par exemple, dans le
cas du sucre et de l’eau, plus réactif.
La recherche en nanotechnologie est une entreprise
particulièrement exaltante.
Beaucoup de grands esprits de
ce monde se sont engagés sur
cette voie et, plus que jamais,
nous avons besoin d’étudiants
et de chercheurs brillants.
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Savons-nous déjà faire ça ? Pas
vraiment. C’est pour cela que nous devons
faire beaucoup de recherche.
Pour le moment, nous savons quand même faire quelques
petites choses, surtout en électronique, en optique et
en science des matériaux avec les nanoparticules, par
exemple celles qui se trouvent dans les crèmes solaires
(vous utilisez de
l’indice 8 ou du 20)? Il s’agit
en fait de la quantité de
nanoparticules contenues
dans la crème pour absorber
le rayonnement ultra-violet
qui peut brûler votre peau).
Les applications envisageables pour
l’avenir sont
, par exemple:
> des mesures avec une précision d ’un atome;
> des capteurs pour détecter les substances dangereuses;
> des systèmes électroniques dont le moindre électron peut
être utilisé;
> des membranes pour réaliser des séparations de très haute
précision;
> des matériaux qui changent de propriétés en fonction des
besoins;
> des nano-machines;
> des nano-robots qui pénètrent à l’intérieur de votre corps
pour le nettoyer ou le “réparer”;
…mais nous n’en sommes qu’au début. Avant d’arriver
à ces résultats, nous allons devoir faire travailler
nos neurones et redoubler d’efforts
Quelques
exemples en ce qui
concerne les matériaux:
des textiles qui changent de propriétés en
fonction des besoin, par exemple, qui sont
légers en été et qui vous tiennent
chaud en hiver;
des fourchettes, des cuillères, des plats, des
récipients, des vêtements, ... qui ne se salissent pas ou qui
ne se mouillent pas, comme une toile cirée lorsque vous
renversez de l’eau dessus; enfin,
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e
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n
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vous n’entendrez plus votre es nanotubes en ca ants que l’acier
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mère vous dire que vous
se révéle égers que le plas
et plus l
avez sali votre T-shirt!
...
des matériaux qui permettent de
réparer vos os et vos dents et qui
sont indiscernables des vrais;
des matériaux très résistants et très
légers pour fabriquer des voitures, des avions et des
engins spatiaux capables d’effectuer des trajets beaucoup
plus longs en consommant beaucoup moins d’énergie;
et bien d’autres choses encore à l’avenir (il suffit de se
rappeler qu’il y a seulement 10 ans, les téléphones
mobiles n’existaient pas !).
Les matériaux à structure plus fine ou à grains plus
petits peuvent être plus solides et plus légers.
De quoi avons nous
besoin pour progresser
plus rapidement ?
de personnel qualifié,
d’étudiants brillants,
d’infrastructures (laboratoires, …),
d’instruments (microscopes, …),
d’une coordination des efforts et d’une “masse critique”, de
moyens financiers,
et de gens qui comprennent ce que nous essayons de faire!
Pour en savoir plus, vous pouvez
faire une recherche sur internet en
tapant le mot “nanotechnologie”.
Sinon, commencez par consulter ces
deux sites web (en anglais):
@ http://cordis.europa.eu/nanotechnology
pour savoir ce que nous faisons en Europe,
@ www.nano.gov pour les États-Unis
(et n’oubliez pas la partie réservée aux
enfants “for
kids
” !)
À propos …
Le préfixe “nano” vient du
grec ancien qui signifiait
“nain”.
En science et en technologie, ce préfixe désigne
un milliardième (vous savez déjà, par exemple,
que le préfixe “kilo” veut dire mille).
Un nanomètre est donc un milliardième de
mètre (ou un millionième de millimètre, etc.).
Cela peut s’écrire 10-9 mètre ou 1 nm en abrégé.
Le rayon d’un atome d’or est de 0,14 nm.
Un demi-nanomètre est la
dimension linéaire d’une petite
molécule comme le méthane
(CH4). Un cheveu humain est
environ 100 000 fois plus gros.
Pour plus d’infos …
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