Les Brèves Innovation N° 19 (Novembre 2002)
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Les Brèves Innovation N° 19 (Novembre 2002)
Les Brèves Innovation N° 47 (Octobre 2005) Sommaire 1-Nouveaux produits - Nouveaux matériaux • Un nouveau polymère conducteur résistant à haute température • Des mousses de polypropylène réticulé 2-Biomatériaux – Applications biomédicales – Cosmétiques • Une biopuce pour le diagnostic rapide des allergies grâce à un polymère photostimulable • Une production de biopolymères démarre en Russie pour des applications médicales. 3- Systèmes intelligents / stimulables • Un polymère capable de s’écouler dans une seule direction sous l’effet de la lumière 4- Applications Energie-Transport • Une nouvelle pile à combustible de faible coût 5- Applications diverses • Revêtements antibrouillard 6- Techniques de synthèse - Matières premières – Procédés – Outils • De nouveaux amorceurs pour contrôler la tacticité lors de la polymérisation de l’isoprène • Des particules d’élastomères à la carte pour le renforcement des matrices polymères • Contrôle de la croissance et de la morphologie des nanoparticules inorganiques par utilisation d’une matrice polymère 6- Polymères et environnement - Recyclage/Revalorisation des polymères • Les fenêtres en PVC aident à respecter le protocole de Kyoto et à économiser l'énergie • Recyclage des emballages type Tetra-Pak® • Des cellulosomes mangeurs de papier 7- Nouvelles charges pour polymères : fullerènes, nanotubes, nanoparticules, charges lamellaires… • Un nouveau producteur de nanotubes de carbone annoncé au Canada • Des nanotubes en feuille • Un consortium européen pour le développement de muscles artificiels à base de nanotubes de carbone 8-Analyse – Caractérisation – Etudes toxicologiques • Une base de données sur les bénéfices et les risques relatifs aux nanotechnologies • Système de détection par empreinte moléculaire 9- Transformation mise en œuvre • Une machine automatique de frittage des poudres pour le prototypage rapide 10- Quelques échos de l’industrie • Mitsui Chemicals lance un forum sur les polymères. • Création d’une société de recyclage des pneumatiques en Espagne 11- Annonces diverses 1-Nouveaux produits - Nouveaux matériaux • Un nouveau polymère conducteur résistant à haute température Un polymère conducteur plus résistant à haute température a été développé par une équipe canadienne (Université du Manitoba), dont les travaux pourraient avoir un impact important dans le domaine de l’électronique ou de la micro-robotique par exemple. Le projet est dirtigé par Michael Freund, Professeur du Canada Research in Conducting Polymers and Electronic Materials, et Scott Kroeker, expert en spectroscopie (RMN). Ces auteurs étudient une classe particulière de polymères conducteurs dopés en utilisant un processus 1 semblable à celui employé dans la microélectronique à base de silicium. Les applications pourraient être la fabrication des diodes électroluminescentes et le camouflage adaptatif. Le polymère utilisé, l’acide poly(aniline acide boronique) est capable de s’auto réticuler très fortement, de telle sorte que le dopant n’est pas éliminé à haute température. Il en résulte un matériau de très grande dureté dont la conductivité ne chute que faiblement lorsqu’on le chauffe, à la différence de la polyaniline. Une composante du succès de cette recherche a été l'utilisation innovatrice de la RMN. Les auteurs, qui ont été financés par le « Canada Foundation for Innovation » (CFI) souhaitent collaborer avec d'autres centres de recherche pour développer les applications de ces produits. Source : ADIT-BE Canada N°284, 26-09-05 Référence : BA. Deore, I. Yu, PM. Aguiar, C. Recksiedler, S. Kroeker, MS. Freund. “Highly CrossLinked, Self-Doped Polyaniline Exhibiting Unprecedented Hardness”. Chemistry of Materials, 17(15), 38033805 (July 2005). http://www.umanitoba.ca/chemistry/people/freund/pdf/journals/2005_CM_17_3803-3805.pdf Contact : [email protected] • Des mousses de polypropylène réticulé La société danoise Borealis a mis au point des mousses souples à base de polypropylène réticulé. De type HMS (High Melt Strength), ce polypropylène est transformable en mousse souple par extrusion. Jusqu’à présent, la rigidité des HMS – PP excluait leurs utilisations dans le moussage souple. N’étant pas constitué d’un mélange de polypropylène, de polyéthylène/métallocène et d’élastomères thermoplastiques comme les mousses PP classiques, cette mousse est plus facilement recyclable. Elle allie également une bonne résistance chimique, une grande plage de températures d’utilisation et une bonne ténacité. Elle pourrait même prochainement concurrencer les mousses de polyuréthane, de polyéthylène ou de PVC. Ce produit, déjà commercialisé, est notamment destiné aux marchés de l’emballage, des sièges et autres équipements automobiles, des sports et loisirs, des chaussures… Sources : ARAMM, Vigimat 917 (Septembre 2005). Contact : www.borealisgroup.com 2-Biomatériaux – Applications biomédicales – Cosmétiques • Une biopuce pour le diagnostic rapide des allergies grâce à un polymère photostimulable Au Japon, le RIKEN vient de mettre au point une biopuce qui détermine rapidement les causes des allergies. D'une taille d'une demie carte de visite, la puce contient un substrat de polymère auquel plusieurs types de protéines allergènes sont fixés. Lorsque le sang d'un patient est mis au contact de la puce puis traité convenablement, le type de protéine source d'allergie du patient peut être déterminé en 20 minutes, alors que les tests conventionnels pour ce type de recherche requièrent 2 à 3 jours. Pour élaborer cette puce, le RIKEN a développé un polymère qui adhère à toutes les protéines lorsqu'il est exposé à la lumière, permettant ainsi aisément la fixation de plusieurs protéines différentes à la surface de la puce. Le programme du RIKEN prévoit le développement d'une puce pouvant tester 50 allergènes simultanément et la vente du produit dès 2006. La biopuce sera probablement commercialisée à un prix compris entre 2000 et 3000 yens (entre 15 euros et 22,50 euros). Source : ADIT, BE du SST de l'Ambassade de France au Japon, N°370 du 11/07/2005 (370/STIC/2214) Référence : Nikkei Business Daily, 8-07-05 Contact : [email protected] • Une production de biopolymères démarre en Russie pour des applications médicales. Des spécialistes de l'Institut de Biophysique de Krasnoiarsk et de l'entreprise "Biokhimmash" développent des polymères d'origine microbienne, à usage médical. Ils sont enregistres sous le nom commercial ElastoPOBtm et la capacité de production serait de 50 kg/an (1 Kg en une semaine). Il s’agit de produits « autodégradable » et biocompatibles qui sont des polyhydroxyalkanoates, des polyhydroxybutyrates et des copolymères hydroxybutyrate-co-hydroxyvalérate. Les chercheurs russes ont déjà réalisé des tissus cicatrisants, des fils de suture, des endoprothèses, des matrices pour organes 2 artificiels et implants ainsi que des membranes sur la base de ces polymères. La vitesse de dégradation du matériau serait contrôlable par une irradiation gamma préalable. Des tests sur animaux ont té réalisés et des essais cliniques on déjà démarrés. Considérant un marché mondial de 400 000t de ces polymères en médecine, on estime pouvoir les commercialiser à 3 euros le kilo. Source : ADIT-BE Russie N°10, 5-07-05. Référence : InformNauka Technology 18/05/2005 « Smart biopolymers for medical applications”. Materials edge Ltd. 24-06-05. Contacts: T.G. Volova - Institut de Biophysique de Krasnoiarsk, Akademgorodok, [email protected] A.D. Ukraintsev - OAO Biochimmash, Moscou - [email protected] 3- Systèmes intelligents / stimulables • Un polymère capable de s’écouler dans une seule direction sous l’effet de la lumière Les liquides sont habituellement isotropes, c'est-à-dire qu'ils ont des propriétés physiques identiques dans toutes les directions. Les chercheurs allemands de Bonn (Centre de Recherche Caesar) et de l'Université de Potsdam ont montré qu’il est possible de réaliser des couches minces de polymère qui, irradiés par une lumière polarisée linéairement, ont le comportement d’un liquide anisotrope avec une fluidité beaucoup plus forte dans la direction parallèle au vecteur de polarisation de la lumière. Ce phénomène est observé avec des films minces de poly[4’-[[2-(acryloyoxy)éthyl]éthylamino-4nitroxyazobenzène] (pDR1M). Ce polymère porte des groupements azobenzène capables de se photoisomériser, c'est-à-dire de changer de conformation sous l’effet de la lumière. L’anisotropie observée serait due au fait que seuls les groupements azobenzène qui ont leur moment dipolaire parallèle à la direction de polarisation peuvent absorber la lumière et s’isomériser. A titre d’exemple, les auteurs ont montré que l’on peut, en orientant le champ de polarisation convenablement, emplir de façon sélective un canal gravé à la surface de la couche de polymère, ce qui n’est pas possible en chauffant le matériau ou en l’irradiant avec de la lumière non polarisée. Les auteurs envisagent d’utiliser ce phénomène pour effectuer des « manipulations » à l’échelle nanoscopique Source : ADIT-BE Allemagne N°253, 14-09-05 Références : Taggespiegel - 12/09/2005 P. Karageorgiev, D. Neher, B. Schulz, B. Stiller, U. Pietsch, M. Giersig, L. Brehmer. “From anisotropic photo-fluidity towards nanomanipulation in the optical near-field”. Nature Materials ,4 (9), 699-703. Contact: [email protected] 4- Applications Energie-Transport • Une nouvelle pile à combustible de faible coût Une entreprise anglaise, ITM Power, près de Cambridge, vient de créer une nouvelle membrane pour piles à combustible PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell). Ces piles, fonctionnant au méthanol, utilisent généralement comme membrane un polymère fluoré, le Nafion®, qui coûte environ 400 euros par mètre carré. La nouvelle membrane de ITM Power est à base d’un polymère hydrocarboné qui, en plus d'avoir une conductivité ionique trois fois supérieure à celle du Nafion, coûte seulement 4 euros/m2. En outre, cette nouvelle membrane diminue les fuites transmembranaires de méthanol. Elle va permettre d'utiliser un milieu alcalin, et ainsi d’obtenir une activité catalytique supérieure par rapport à celle observée dans le milieu acide habituel. Le platine pourra être remplacé par du palladium en tant que catalyseur du coté du combustible, ce qui entraînera une diminution du prix de 25%. Cette pile, à la différence des piles à combustible conventionnelles, utilise deux liquides et ne nécessite pas d'air. Le combustible employé est une solution de borohydrure de sodium, qui transporte 50% d'énergie en plus par kilogramme que le méthanol, et l'oxydant est du peroxyde d'hydrogène. Le fait que l'oxydant soit liquide permet d'ajuster des paramètres tels que l'hydratation, le pH et la conductivité ionique. Les piles sont produites en utilisant le procédé "one-step" d'ITM : les liquides sont versés dans un moule contenant la membrane et le catalyseur, puis l'ensemble est introduit dans une chambre à rayonnement gamma, où les liquides se gélifient et restent élastiques. Ces piles sont moulées dans différentes formes et peuvent se courber pour s'adapter à n'importe quelle configuration, contrairement aux systèmes conventionnels. Le système peut être utilisé par les services d'urgences car il n'émet ni CO2 ni fumée, contrairement aux piles classiques. Comme elle est 3 complètement hermétique, la pile peut être utilisée pour des applications sous-marines et aéronautiques. Cet appareil peut produire continuellement 20 W de puissance pendant plus de trois jours, ce qui est le standard minimum pour les armées britannique et américaine Source : ADIT- BE Royaume-Uni N°60, 5-10-05 Référence : e4, www.e4engineering.com, press release, 05/09/05 5- Applications diverses • Revêtements antibrouillard La condensation de vapeur d’eau, en particulier sur les verres de lunette et sur les pare-brises automobile est un problème qui n’a pas encore trouvé de solution satisfaisante. Une équipe dirigée par Michael Rubner au Massachussetts Institute of Technology (MIT) pense avoir trouver une solution qui devrait en principe s’appliquer à toute sorte de surface, et conserverait son efficacité sur de longues périodes, sans nécessiter d’activation par les UV comme c’est le cas pour les voies faisant intervenir des nanoparticules d’oxyde de titane. L’auteur a examiné les propriétés de dépôts réalisés en alternant des couches de nanoparticules de silice et de polyélectrolytes comme l’hydrochlorure d’allylamine, le polystyrène sulfonate de sodium (PSS) et l’acide polyacrylique, ingrédients peu coûteux à fabriquer. Avec le PSS, il a obtenu une surface « super hydrophile » ce qui fait que les gouttes qui se forment sur la surface coalescent immédiatement pour former un film d’eau continu. Un brevet a été déposé et on pense que ce type de revêtement sera sur le marché d’ici 2 à 5 ans. Les militaires et au moins 2 grands constructeurs automobiles ont déjà exprimé leur intérêt pour cette invention. Les mêmes revêtements peuvent aussi être adaptés pour apporter des propriétés anti-reflet, en confectionnant des couches de même nature mais nanoporeuses ; on améliore ainsi la quantité de lumière qui traverse une paroi vitrée comme celle d’une serre ou d’un panneau solaire. L’équipe travaille actuellement pour étendre à d’autres matériaux les résultats obtenus jusqu’ici sur des surfaces de verre. Enfin par la même approche, l’auteur a pu réaliser au contraire des revêtements « super hydrophobes » ou des surfaces super hydrophobes sur lesquelles sont disposées des zones super hydrophiles de quelques centaines de microns de diamètre seulement où des gouttes d’eau peuvent séjourner ; ceci ouvre des possibilités d’application comme technique de « patterning »pour élaborer des surfaces structurées Source : EurekAlert Press release 20-08-05 www.eurekalert.org/pub_releases/2005-08/acs-nce081905.php Référence : MF Rubner. Polyelectrolyte multilayers with extreme wetting properties. ACS National Meeting Washington 28thAug -1st Sept 2005, PMSE Preprints, 93, 150. 6- Techniques de synthèse - Matières premières – Procédés – Outils • De nouveaux amorceurs pour contrôler la tacticité lors de la polymérisation de l’isoprène Un groupe de recherche japonais du Riken, dirigé par M. Zhaomin HOU, a mis au point de nouveaux amorceurs capables de contrôler la réaction de polymérisation de l'isoprène, et ainsi obtenir le 1,4-cispolyisoprène et le 3,4-polyisoprène isotactique. Jusqu'à présent, le groupe utilisait des complexes métallocènes de terres rares possédant 2 ligands cyclopentadiènyle (Cp) pour contrôler la polymérisation du butadiène. Cela nécessitait l'addition de composés comme le méthylaluminoxane (MAO), ce qui rendait difficile la maîtrise totale de la réaction. De nouveaux complexes semimétallocènes ont été développés, ainsi qu'un "composé organique contenant 2 atomes de phosphore et un atome d'azote" ; ce système a été utilisé sur de l'isoprène sans addition de MAO. Une simple association de complexes et d'activateurs donne une activité et une stéréosélectivité satisfaisantes. Le 1,4-cis-polyisoprène obtenu ayant une distribution étroite de masses molaires, ses propriétés mécaniques sont meilleures que celles du cis 1,4-polyisoprène obtenu par la méthode traditionnelle (On ne précise pas comment se situent ces propriétés par rapport au caoutchouc naturel ! ndlr). Le 3,4-polyisoprène isotactique est également considéré comme prometteur pour sa haute résistance. Source : ADIT, BE du SST de l'Ambassade de France au Japon, N°376, 4/10/05 (376/ENV/1233) Référence : Science News, 23/09/2005 Contacts : www.riken.jp/engn/r-world/research/lab/wako/organometallic/ [email protected] 4 • Des particules d’élastomères à la carte pour le renforcement des matrices polymères Une équipe américaine de Penn State University a décrit un moyen pour produire des particules submicroniques (200nm) ou microniques d’élastomère éthylène-propylène-divinylbenzene (DVB) réticulées sur lesquelles se trouve greffée une « brosse » de polymère thermoplastique tel que le polystyrène, le polyméthacrylate de méthyle, le polypropylène ou le polyamide 11. Ces particules sont ainsi facilement dispersables dans diverses matrices auxquelles elles adhèrent fortement. La technologie proposée, pour laquelle un brevet a été déposé, fait intervenir la préparation de l’élastomère avec un amorceur de type métallocène. Il a une structure linéaire et contient des motifs styrène avec des doubles liaisons terminales, le DVB n’ayant réagi que par une seule de ses deux doubles liaisons. Ce polymère est ensuite émulsifié et une partie des doubles liaisons des motifs styrène est utilisée pour réticuler les particules d’élastomère ; la consommation doubles liaisons en fonction du temps de réaction est suivie par RMN, et elle s’accompagne d’une réduction du diamètre des particules. Les doubles liaisons non consommées qui restent à la surface permettent de fixer ensuite la « brosse » directement par greffage (cas du polystyrène par exemple), ou d’introduire des fonctions époxy ou anhydride maléique qui permettront un couplage ultérieur avec divers polymères (cas du polyamide 11 par exemple) Source : EurekAlert : Public press release ,20 Août 2005. “Tiny rubber balls give plastic bounce”. Référence: U. Kandil, TC Chung. “ Polymer Star-Brushes from Reactive and Crosslinked Ethylene-based Rubber Particles; Synthesis and Applications” Polymer Preprints, 46 (2), Aug 2005. Contact: Andra Elyse Messer [email protected] • Contrôle de la croissance et de la morphologie des nanoparticules inorganiques par utilisation d’une matrice polymère C’est là une voie proposée par une équipe américaine du Georgia Institute of Technology (R Tannenbaum) et de Drexel University (N. Dan) qui ont montré que dans une matrice de polymère fondu, la taille et la forme de nanoparticules d’oxyde de fer sont fortement influencées par les interactions interfaciales entre le polymère et les particules en formation. Lorsque les interactions sont fortes, le diamètre est de l’ordre de 10-20 nm et la forme est pyramidale ; par contre si les interactions sont faibles, les particules sont sphériques et leur diamètre est compris entre 40 et 60 nm. L’énergie libre de la couche adsorbée serait le paramètre déterminant de ce phénomène qui semble indépendant de la masse molaire du polymère. Ces résultats sur l’oxyde de fer ont été obtenus à partir d’expériences avec des matrices de polystyrène, poly(méthyl méthacrylate), poly (fluorure de vinylidène) et polycarbonate. Les particules minérales sont récupérées après pyrolyse de la matrice. Les auteurs estiment que la méthode peut s’appliquer à bien d’autres types de particules minérales et de matrices polymères. Le comportement est cependant très différent si on travaille dans une solution de polymère ; la situation est plus complexe, dépend de la masse molaire du polymère et elle conduit à des particules beaucoup plus grosses que dans le polymère fondu. Source : ADIT, BE Etats-Unis N°3, 28-09-05 – ADIT, BE Etats-Unis Sciences Physiques N° 22, 21-09-05 Référence : www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=11310 6- Polymères et environnement - Recyclage/Revalorisation des polymères • Les fenêtres en PVC aident à respecter le protocole de Kyoto et à économiser l'énergie Une étude réalisée par l'Université Polytechnique de Catalogne démontre que les fenêtres en PVC économisent de l'énergie, par rapport aux structures fabriquées avec d'autres matériaux. C’est la conclusion du Laboratoire de Modélisation Environnementale du Département de Projets d'Ingénierie, après avoir analysé les matériaux communément utilisés en Espagne pour la fabrication des fenêtres, à savoir l'aluminium, le bois et le PVC. Au cours de leurs recherches, les scientifiques ont évalué et comparé l'énergie consommée et le dioxyde de carbone émis, à chaque étape du cycle de vie d'un matériau : depuis l'extraction et la production des matières premières, en passant par la fabrication des profilés et l'usage de la fenêtre, jusqu'au recyclage du matériau. La consommation d'énergie totale pour les fenêtres en PVC est inférieure à celle pour les structures en aluminium et en 5 bois, avec des gains respectifs de 45% et 15% d'énergie consommée. L'utilisation du PVC minimise également les émissions de CO2 dans l'atmosphère. L'équipe de chercheurs, dirigée par le professeur Jose Maria Baldasano, complétera cette étude en analysant d'autres applications du PVC dans le secteur de la construction (fabrication de tubes, etc.). Les conclusions définitives sont attendues pour le second semestre 2005. La totalité de l'étude servira à démontrer que le PVC est un matériau clé pour le respect du protocole de Kyoto. Les résultats obtenus orienteront également les professionnels et les consommateurs dans le choix du produit le plus pertinent pour l'économie d'énergie. Les premières conclusions devaient être présentées au "LCM 2005 : Innovation by Life Cycle Management", congrès scientifique international sur l'étude du cycle de vie des produits (Barcelone 5-7 sept. 2005). Source : ADIT-BE Espagne N°43, 19-08-05 Référence : Edelman, 27/06/05 Contact : Jose Baldasano, Director del Departamento de Proyectos de Ingenieria, Universidad Politecnica de Cataluna, tel : +34 934 01 17 46, http://www.upc.es E-Mail : [email protected] • Recyclage des emballages type Tetra-Pak® Une start-up issue l'Université de Cambridge (UK), EnvAl, propose une technologie unique permettant aux millions d’emballages Tetra-Pak® qui sont jetés chaque année d'être recyclés. Cette technologie de pyrolyse par micro-ondes induites extrait l'aluminium et les plastiques contenus dans l'emballage. Les techniques classiques permettent de recycler les 75% de papier et dirigent les 20% de plastique et les 5% d'aluminium vers les décharges. EnvAl a gagné le prix de 150.000 livres (environ 224.000 euros) de la création d'entreprise attribué par l'Université de Cambridge ("Cambridge University's Entrepreneurs business creation competition") pour commercialiser cette technologie. Dans l’immédiat, le Dr. Carlos Ludlow Palafox, co-fondateur d'EnvAl, va construire une usine pilote pour mener à bien la phase de tests, sans rechercher une grande rentabilité pour une telle production de petite échelle. Le plan d'investissement prévoit cependant des fonds pour la création d'une unité de recyclage mobile, permettant de faire des gains considérables en matière de transport, le TetraPak possédant une faible densité. Il pense que le succès de la pyrolyse par microondes induites tient à son coût, son efficacité et au fait qu'on puisse l'appliquer à toutes les échelles. Source : ADIT- BE Royaume-Uni 58 2/2, 30-06-05 Référence : The Engineer Online, press release, 08/06/05, www.e4engineering.com www.cheng.cam.ac.uk/news/2005/cueaward.html www.cheng.cam.ac.uk/research/groups/biochem/Carlos_Ludlow_Research.htm Contact: Carlos-Ludlow Palafox : [email protected] [email protected] • Des cellulosomes mangeurs de papier Le bois se décompose relativement rapidement pour revenir dans le cycle de croissance des plantes. Mais contrairement à ce qu'on pourrait croire, le papier est une source majeure de pollution. S'il n'est pas dans les conditions idéales d'humidité notamment, il peut mettre des dizaines d'années à se décomposer, alors qu'il est pourtant fabriqué à partir du bois. En 1983, le Pr. Edward Bayer de l'Institut Weizmann et le Pr. Raphael Lamed de l'Université de Tel-Aviv (Israël) découvraient les cellulosomes, de gros complexes d’enzymes extracellulaires issus de bactéries anaérobies cellulolytiques. Ces complexes décomposent la cellulose, composants principaux du bois et d'autres matières végétales. Malheureusement, ils sont peu efficaces sur la cellulose remaniée par l'homme, comme le papier. Le Pr. Bayer et son équipe ont donc entrepris de développer des cellulosomes modifiés par le génie génétique qui pourraient alors rapidement digérer du papier pour former un sirop de sucre soluble. La méthode n'est pas encore applicable aux décharges mais elle promet une solution propre pour les vieux papiers. Source : ADIT-BE Israël N°38, 29-07-05 Référence : Communique de presse de l'Institut Weizmann, 7-07-05 7- Nouvelles charges pour polymères : fullerènes, nanotubes, nanoparticules, charges lamellaires… 6 Les fullerènes et surtout les nanotubes, sont considérés comme des charges potentiellement intéressantes pour les polymères mais leur développement dans ce domaine est aujourd’hui limité par des problèmes de mise en œuvre (dispersabilité dans les matrices polymères) et surtout de coût. Les « nanocharges » lamellaires, à base d’argiles naturelles ou artificielles, moins « exotiques », laissent également espérer des améliorations notables des performances des matériaux polymères. Considérant la masse des travaux qui sont consacrés actuellement à ces produits, en particulier au Japon et aux USA, il nous a paru important de suivre de près ce sujet et d’être attentifs à l’évolution de la situation. • Un nouveau producteur de nanotubes de carbone annoncé au Canada Une équipe canadienne (Institut Steacie des sciences moléculaires du CNRC (ISSM-CNRC) d'Ottawa et Université de Sherbrooke) est sur le point de commercialiser un procédé breveté pour la production de masse de nanotubes de carbone de grande pureté. C'est une opération qui, selon ses auteurs, pourrait révolutionner l'usage de ce matériau de haute technologie dans grand nombre de produits. Pour le moment, la production mondiale des nanotubes de carbone n'est que de 300 kg/an et elle se vend jusqu'à 450 euros/g. L'équipe ISSM-CNRC/Sherbrooke espère que son procédé de production pourra bientôt doubler la production mondiale de nanotubes de carbone de haute qualité, ce qui ferait baisser les prix et susciterait de nouvelles utilisations, particulièrement dans les matériaux composites. Le procédé utilisé est le résultat de la combinaison de l'expertise acquise dans le domaine de la croissance de nanotubes de carbone assistée par laser et d'un procédé industriel appelé technologie de plasma inductif thermique. Il consiste en une vaporisation de matériau de carbone dans un plasma de chaleur intense. L'équipe dispose également d’un procédé chimique permettant de mélanger les tubes dans des polymères pour faire des matériaux composites. Les formulations de nanotubes de carbone de première génération et les matériaux composites qui en résultent font actuellement l’objet d’essais standards de validation de résistance à l'Institut de recherche aérospatiale du CNRC, et à l'Institut des matériaux industriels du CNRC. Le groupe ISSM-CNRC/Sherbrooke espère disposer d’une installation pilote de production de nanotubes opérationnelle à Sherbrooke, début 2006, et prévoit la création une société pour exploiter cette technologie. Source : ADIT-BE Canada N° 280, 12-07-05 Référence: http://www.nrc-cnrc.gc.ca/highlights/0507carbon_nanotubes_f.html Contacts : [email protected] • Des nanotubes en feuille L'équipe du Pr Baughman (University of Texas, Dallas), qui s'était déjà distinguée, début 2005, en produisant des fibres et câbles tressés à base de nanotubes de carbone, vient de réaliser une nouvelle avancée importante en fabriquant des feuilles et des rubans à partir des mêmes nano-objets. Les précédentes méthodes de mise en forme de feuilles utilisaient des dispersions de nanotubes dans des solvants, procédé lent et difficile à contrôler. La méthode des chercheurs de Dallas est dérivée de la technique de filage qu'ils ont élaborée précédemment pour la fabrication de fils, et elle permet d'obtenir des rubans de 5 cm de large et de 1 m de long. Après densification, ces feuilles ont une épaisseur de l'ordre de 50 nanomètres, sont transparentes, très souples, conductrices et elles présentent des propriétés mécaniques exceptionnelles, supérieures à celles du Mylar® et du Kapton® qui sont utilisés pour la fabrication de véhicules spatiaux ultralégers. Avec de telles propriétés, les potentialités d'application sont très importantes : on peut envisager par exemple ces feuilles comme électrodes souples pour des dispositifs électroluminescents organiques ou pour des cellules solaires, ou comme matériau pour la réalisation de supercapacités, d’éléments chauffants ou d'antennes. Les premières applications pourraient apparaître dans un délai de l'ordre de cinq ans, à la condition cependant que le coût de fabrication des nanotubes baisse sensiblement pour rendre ces nouvelles feuilles compétitives avec les autres matériaux disponibles. Source : ADIT-BE Etats-Unis N°2, 22-09-05, BE Etats-Unis Sciences Physiques N°22, 21-09-05 www.utdallas.edu/news/archive/2005/carbon-nanotube-sheets.html Référence : M. Zhang, S. Fang, AA. Zakhidov, SB. Lee, AE. Aliev, CD. Williams, KR. Atkinson, RH. Baughman. « Strong, Transparent, Multifunctional, Carbon Nanotube Sheets ». Science, 309 ( 5738), 12151219.( 19 Aug. 2005). Contact: [email protected] 7 • Un consortium européen pour le développement de muscles artificiels à base de nanotubes de carbone Les caractéristiques et les propriétés de nanotubes de carbone en fait de bons candidats pour la réalisation de transmetteurs pour de nouvelles générations de prothèses. C’est dans ce contexte que s’est constitué le consortium « Nanomed », sous la direction de la British Healthcare Trading Association (BHTA) qui rassemble 13 partenaires provenant de 6 pays européens et dont l’un des principaux est le producteur belge de nanotubes Nanocyl. Ce projet doit fonctionner entre mars 2005 et février 2008. Source: :NanoApex News, This week in Nanotech, 23/08/05 -30/08/05. [email protected] Référence : http://www.nanoinvestornews.com/modules.php?name=News&file=article&sid=4505 Contacts : www.tft.csiro.au www.utdallas.edu 8-Analyse – Caractérisation – Etudes toxicologiques • Une base de données sur les bénéfices et les risques relatifs aux nanotechnologies L'organisation ICON (International Council On Nanotechnology) et le CBEN (Center for Biological and Environmental Nanotechnology) de Rice University (Houston, Texas) ont lancé le 19 août la première base de données "online" regroupant les découvertes scientifiques relatives aux bénéfices et risques associés aux nanotechnologies (http://icon.rice.edu/research.cfm). Il s'agit là d'un premier effort qui vise à recenser les publications scientifiques qui traitent de l'impact des nanoparticules sur l'environnement et la santé. Cette base de données a pu être mise en place grâce aux efforts de chercheurs de l'Université de Rice, de l'industrie chimique et de l'US Department of Energy. Alors qu'il existe déjà une littérature abondante sur l'impact des nanoparticules produites non intentionnellement comme sous-produits de divers processus (comme la combustion, par exemple), il y a encore relativement peu de travaux sur les effets des nanomatériaux qui sont élaborés intentionnellement. La prise en compte de ce manque commence à susciter l'ouverture de programmes de recherche ciblés sur ces aspects. Dans ce contexte, il devient important de rassembler les différents résultats qui sont rapportés de manière dispersée dans des revues très diverses par les toxicologistes, les chercheurs du domaine biomédical, de l'environnement et les physiciens et chimistes qui élaborent les nanomatériaux. Ce besoin a été reconnu par le groupe de travail Environnement, Sécurité et Santé de la NNI (National Nanotechnology Initiative) et le Chemical Industry Board for Advancing Nanotechnology, qui ont ainsi contribué à la mise en place de cette compilation. Pour l'instant, la base de données recense les articles parus dans les revues scientifiques avec comité de lecture, mais il est prévu qu'elle soit étendue dans le futur à d'autres types de publications, relatives par exemple à la politique scientifique ou à des analyses du secteur. Dotée d'un moteur de recherche traditionnel sur le nom des auteurs, l'année de publication ou des mots clés, elle devrait prochainement permettre de classer les publications par type de particule ou par nature de risque. Un objectif à plus long terme serait d'organiser l'information de la base de données afin qu'elle puisse être accessible à la fois par un public de non spécialistes et par la communauté des chercheurs. Source : ADIT- BE Etats-Unis N°1 du 15-09-05. Référence : http://icon.rice.edu/newsiconreleases.cfm Contact : Roland Herino, [email protected] • Système de détection par empreinte moléculaire L'Institut de chimie analytique de l'Université de Vienne (Autriche) met au point des matériaux fonctionnels capables d'identifier des molécules, des polymères, voire des cellules entières. Le principe repose sur la réalisation d’une empreinte de l'analyte sur une fine couche de polymère (quelques centaines de nanomètres), puis cette empreinte est déposée sur le plateau d’une microbalance à quartz. Un analyte entrant en contact avec le capteur ainsi formé, ira s'encastrer dans l'empreinte lui correspondant, ce qui modifiera la masse du revêtement et donc la féequence de résonance du quartz. Une molécule unique peut ainsi être détectée, la limite de sensibilité du détecteur étant de l'ordre du femtogramme. Ce système, hautement sensible, est applicable à de nombreux analytes et à de nombreux milieux, en phase gazeuse ou liquide. Les chercheurs, Franz Dickert et Oliver Hayden, ont ainsi pu différencier les virus du rhume les uns des autres, puis ont pu identifier des cellules sanguines en fonction de leur groupe sanguin. Autre prouesse technique envisageable : la 8 détermination de l'état d'une cellule cancéreuse. Des empreintes moléculaires adaptées permettent de savoir si une cellule est en phase de division ou non, quand d'autres permettent de mesurer son état de nutrition, la seule contrainte consistant à produire l'empreinte. Cette technologie de reconnaissance s'avère plus souple et plus économique que les technologies anticorps/antigènes, tributaires d'anticorps parfois difficiles à obtenir puis à greffer à la surface du quartz. Des empreintes d’anticorps, se comportent comme des anticorps synthétiques et sont plus robustes que anticorps naturels qui se dégradent rapidement. Source : ADIT- BE Autriche N°70, 14-09-05 Référence: APA, 02-08-2005 Contacts : Institut fur analytische Chemie und Lebensmittelchemie www.univie.ac.at/anchem/[email protected] [email protected] 9- Transformation mise en œuvre • Une machine automatique de frittage des poudres pour le prototypage rapide Le constructeur américain 3D Systems a présenté au printemps dernier deux modèles complètement automatisés de machine de frittage de poudres métalliques ou polymères. L’un des modèles, le Sinterstation Pro 230, offre un volume de fabrication de 230 litres, soit près de 50% de plus que le plus grand des systèmes commercialisés jusqu’ici. Source : ARAMM, Vigimat 902 (Juin 2005). Référence: Industrie et Technologie, N°107 (8-04-05) Contact : Rozenn Sellin [email protected] www.3dsystems.com 10- Quelques échos de l’industrie • Mitsui Chemicals lance un forum sur les polymères. Cette société propose depuis le 29 septembre un site Internet sur lequel il est possible d'échanger des informations sur les polymères : http://www.mfpforum.com. La compagnie souhaite utiliser ce site afin d'engager des consultations techniques avec ses clients et d'autres compagnies qui souhaitent développer des objets en matériau polymère. Les participants peuvent donner leur avis, ont accès à des données techniques concernant 40 produits de Mitsui, et créer des polymères virtuels. (Malheureusement, ce forum n’est possible, pour l’instant au moins, qu’en utilisant la langue japonaise. Ndlr) Source : ADIT, BE du SST de l'Ambassade de France au Japon, N°372 du 06/09/2005 (372/MAT/1220) Référence : The Nikkei Business Daily, 29/08/2005 Contact : [email protected] • Création d’une société de recyclage des pneumatiques en Espagne Les principaux fabricants et importateurs de pneumatiques présents en Espagne (Bridgestone, Goodyear-Dunlop, Michelin et Pirelli) ont créé la première société de recyclage de pneumatiques usagés de la Péninsule. Il s’agit de la société sans but lucratif Signus Ecovalor qui doit répondre aux exigences juridiques en matière de recyclage fixées par l'administration centrale et les gouvernements des communautés autonomes. Son activité sera la recherche de procédés efficaces de recyclage et de voies de valorisation des pneumatiques usagés. Un système organisé de gestion des déchets est actuellement étudié. Il devra s'adapter aux nécessités des fabricants, soumis à des normes environnementales strictes, ainsi qu'aux exigences de la société. D'après les prévisions, l'entreprise sera opérationnelle sur l'ensemble du territoire national courant 2006. Source : ADIT-BE Espagne, 19-08-05 Contact : Camille Joret, [email protected] 11- Annonces diverses 11-1- Nouvelles informations • Outils et structures de développement de nouveaux polymères : Une liste de plates-formes, avec les listes d’information correspondantes sur leur équipement, leurs moyens humains et leur mode de fonctionnement est accessible sur le site du GFP (Aller dans l’onglet 9 « Nouveautés » ou dans l’onglet «Plates-formes»). Vous pouvez contacter les responsables de ces plates-formes si vous désirez préparer de nouveaux polymères en quantités suffisantes (de l’ordre du Kg) à des fins d’évaluation ou pour mieux apprécier leur faisabilité industrielle. Une deuxième liste, concernant des plates-formes disposant d’outils de transformation et de caractérisation des polymères, est également accessible sur le site. Ces listes ne sont pas exhaustives mais le nombre de plates-formes y figurant s’accroît régulièrement et nous sommes ouverts à toute nouvelle proposition d’industriels ou de laboratoires publics souhaitant y figurer. N’hésitez pas à nous contacter à cet effet. • Ouvrages et documentation - « Aide-Mémoire Matières Plastiques ». M. Carrega. Dunod/L’Usine Nouvelle. • Journée Mecamat "Changements de 17 Novembre 2005, Paris (France) Programme et informations : http:// www. gfp.asso.fr • Phase induits par déformation" EUPOC2006. “Branched Macromolecular Structures Controlled synthesis, morphology, biomimetics, binding interactions and release”. Gargnano (Lac de Garde), Italie 7-12 May 2006. Conférence EPF. Information : http://www.EUPOC2006.org et www. gfp.asso.fr Contact : [email protected] 11-2- Rappels • 3rd Symposium « Emissions and odours from materials”. Bruxelles, 12-13 Octobre 2005. Information: www.certech.be/ANG/news.htm Contact : C. Henneuse. CERTECH B-7180 Seneffe (Belgique). Mel : [email protected] • « Le Prototypage rapide aujourd’hui et dans 10 ans » - Atelier de prospective GFP, CTTM et l’AFPR, Le Mans, 13 octobre 2005. Information et inscription (50 € seulement) : http://www.cttm-lemans.com (Plaquette aussi disponible sur http://www.gfp.asso.fr) Contact : Cécile Leroux [email protected] • « Imagerie et Polymères ». Atelier de prospective GFP-Société Française des Microscopies. Bordeaux, 20-21 Oct. 2005. Information et inscriotion (60 € seulement) : www.enscpb.fr/imapol Contact : Alain Deffieux [email protected] • « De l’écoulement à la structure et aux propriétés ». 40ème Coll annuel du Groupe Français de Rhéologie. Nice, 26-28 Octobre 2005. Programme et informations : www.gfr2005.net Contact :Florence Morcamp. Tel : 04 97 15 71 00, mel : [email protected] • 6e Colloque Franco-Québecois sur les Polymères. Lille, 5-9 Novembre 2005. Programme et informations : [email protected] Site web :http :://www. gfp.asso.fr (avec résumés des conf. invitées) • 35e Colloque National du GFP. Paris, 22-24 Novembre 2005. Information : www.colnat-gfp2005.espci.fr Contact : [email protected] • « Rotomoulage, Soufflage et Thermoformage : Avancées Récentes en R&D ». Tours, 1-2 Déc. 2005. Information et Contact : A. Tcharkhtchi- ENSAM Tél.: 33 01 44 24 63 01/01 44 24 64 13 [email protected] • 1er Colloque Internat. "Les Polymères et le Feu" - IFP, Solaize 6 décembre 2005. Organisé par l’ARAMM, le GFP, l’IFP, l’IFTH et la SFC. 10 Information et Contacts : http://www.sfip-plastic.org/ [email protected] [email protected] • Flame Retardants « FR2006 ». Conférence et Exposition - Londres, 14-17 février 2006. Information et contacts : Stephen J Grayson. Interscience Communication Ltd. www.intercomm.dial.pipex.com Mail :[email protected] • MemPro3 - Intégration des Membranes dans les Procédés. Nancy, 5-7 Avril 2006. Information : www.ensic.inpl-nancy.fr/MemPro3/ • (MAM-06) 3rd IUPAC International Symposium on Macro- and Supramolecular Architectures and Materials Practical Nano-Chemistry and Novel Approaches. Tokyo, 28 Mai - 1 Juin 2006. Information: www.waseda.jp/assoc-MAM-06/ Contact : [email protected] • « 8th International Conference on Flow Processes in Composite Materials » Douai, 11-13 Juillet 2006. Programme et inscriptions : www.ensm-douai.fr/fpcm8/ • « ECCM 12 – 12th European Conference on Composite Materials. Biarritz, 29 Août - 1er Sept 2006. Information et inscription: www.fe.up.pt/ECCM12 Contact : Josette Forget, LCTS, Pessac. Tel : 05 56 84 47 00 Mel : [email protected] • Matériaux 2006 - 36e Colloque National du GFP. Dijon, 13-17 Nov 2006 Information : www.materiaux2006.net 11-3- N’oubliez pas : SVP-Polymeres est à votre disposition !! Le GFP a créé une adresse électronique générale: [email protected] pour recueillir toute question concernant les polymères. Les questions sont renvoyées à un groupe d’experts volontaires, membres du GFP, ayant accepté de répondre directement au demandeur, par courrier électronique. Vous pouvez donc profiter de ce service, offert gracieusement aux membres du GFP et à tout autre demandeur. Vos éventuels commentaires et suggestions seront toujours très appréciés et seront pris en compte pour progresser et ainsi mieux répondre à vos attentes. N’hésitez donc pas à réagir ! Merci aussi de nous faire parvenir des propositions pour le prochain numéro de brèves qui devrait paraître mi-novembre 2005. La rédaction 11