Les Nano- technologies

1. Les Nano-technologies VISSAULT Emeric ARCHAMBEAU Tony

2. C'est quoi? • C'est l'étude, la fabrication et la manipulation de structures et de systèmes matériels à l'échelle des nanomètres. • C'est où? • l'optique • la biologie • l'électronique • la mécanique • la chimie • l'environnement p1/14

3. Pourquoi miniaturiser? • Les avantages d'un objet plus petit sont : • - Plus facile à transporter. • - Moins d'énergie. • - Consomme moins. • - Produit moins de déchets. • - Coûte moins cher. • Comment faire? • Voie descendante : • Optimiser les techniques pour mieux miniaturiser. • Voie ascendante : • Assembler atome par atome pour faire un objet. p2/14

4. nano-objets Utilisations des nanotubes : Créer un ascenseur spatial permettant de mettre en orbite des charges de plusieurs tonnes. p3/14

5. nano-objets Utilisations du verre nano-structuré : • Réfléchir les rayons infrarouges solaire (donc la chaleur). • Détruire les salissures grasses. • Supprime les reflets gênants. • Influer sur la transparence à volonté. p4/14

6. Capter l’énergie solaire Applications à l’environnement et l’énergie L’énergie photovoltaïque se développe rapidement (40% par an) On cherche à améliorer leur rendement encore faible (15% environ) Inconvénient : Coût du watt photovoltaïque “silicium” trop élevé Autre piste : Utilisation de cellules nanocristallines qui pourraient être rendu transparentes… Générateurs photovoltaïques intégrés à un bâtiment du CNRS à Perpignan p5/14

7. Mieux détecter et filtrer Applications à l’environnement et l’énergie Détection et séparation des substances polluantes à l’aide de capteurs et de filtres améliorés par nanostructuration Tamis dont les pores ont des tailles nanométriques 10 à 100 nano-fils de palladium connectés au dispositif de mesure p6/14

8. Coller sans adhésif Applications à l’environnement et l’énergie Les colles et les adhésifs sont de plus en plus performants, mais parfois, dans la nature, “cela tient tout seul”. Les surfaces sont à des distances nanométriques. Leurs atomes s’attirent alors sous l’effet de forces interatomiques Propre sans détergent Le lotus dispose d’un système autonettoyant nanométrique que l’on commence à comprendre et à copier La surface des végétaux qui ne se mouillent pas, ont un relief nanostructuré. p7/14

9. Biologie - Médecine Utilisations des nanocristaux : • Localiser une biopuce. • Localiser des tumeurs. • etc ... p8/14

10. Biologie - Médecine Utilisations des nano-robots : • Outils de diagnostic. • Administration de médicaments p9/14

11. Applications en électronique Les molécules, composants électroniques du futur ? Dans le domaine de l’électronique, on essaie de miniaturiser en suivant la “voie ascendante”, à partir de molécules individuelles) Depuis 30 ans, grâce à la miniaturisation, le nombre de transistors dans un microprocesseur double tout les 18 mois Schématisation d’un tansistor à l’échelle moléculaire Les experts prévoient que les molécules seront intégrées dans les composants électroniques à l’échéance de 10 ou 20 ans. Transistor à l’échelle nanométrique (100nm) (existe actuellement) Transistor de base actuel p10/14

12. Applications en électronique La course à la miniaturisation Ce que nous promettent les nanotechnologies : • La capacité de stocker plus de 5 téraoctets sur un timbre-poste • (5000 Giga octect !) • Des processeurs plus petits qu’un grain de poussière • assemblés par des bactéries (!) • Réalisation de super diodes électroluminescentes, • très lumineuses et à faible consommation • et bien plus encore… La lecture des disques durs est un phénomène nanométrique p11/14

13. Impressionnant • Tout les pays industrialisés y sont engagés Un essor mondial - Investiment mondial estimé à 9 milliard de dollars en 2005 - on prévoit un chiffre d’affaire de 1000 milliard de dollars vers 2015 - En France: les nanosciences impliquent : * 200 laboratoires * plus de 3000 chercheurs, étudiants et personnels des universités et des grands organismes de recherche p12/14

14. 3 types de craintes Usage malveillant des découvertes Incertitudes, risques et craintes Perte de contrôle des applications La science et la technique vont trop loin et transgresses les lois naturelles p13/14

15. Nous inhalons plusieurs millions de nanoparticules à chaque inspiration ! Toxicités et pollutions nouvelles Les connaissances sont encore très incomplètes Des études de plus en plus nombreuses sont en cours pour évaluer les toxicités Les nanoparticules avérées dangereuses ou polluantes, devront être utilisées dans des conditions d’isolement adéquates mais leur devenir, comme déchet, devra être soigneusement contrôlé. ? !!! p14/14

16. Merci de votre Attention