NANOTECHNOLOGIES

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Quelques défis des nanotechnologies

La fabrication de masse de nanomatériaux

Il faut distinguer les matériaux utilisés pour les T.I.C. des autres nanomatériaux. Dans le premier cas, les quantités de matériaux mis en œuvre sont très faibles (en regard du chiffre d'affaires), ce qui permet de tolérer des coûts de fabrication élevés : pour le matériau le plus présent, le silicium de la puce (qui porte les composants), quelque 10 000 tonnes seulement sont utilisées annuellement et mènent à un chiffre d'affaires de l'ordre de 20 milliards d'euros. Le poids des composants eux-mêmes doit être de l'ordre de la centaine de tonnes. La valeur finale des produits est donc ici dans le façonnage des matériaux bien plus que dans leur coût intrinsèque.

Pour la plupart des autres applications, le prix acceptable des matériaux par unité de poids est beaucoup plus faible (quelques euros par kilogramme). L'approche top down des nanostructurations par façonnage n'est certainement pas viable et seules les techniques de fabrication directe, auto-organisées, peuvent convenir. Il s'agit là d'un véritable défi, pour les chimistes en particulier. Il y répondent par presque autant de méthodes que de cas. La matière peut être obtenue à l'échelle nanométrique par dépôt de couche mince, par broyage, par synthèse en solution ou en phase vapeur de nanoparticules, par croissance auto-organisée, etc. Selon les cas, on obtiendra directement l'objet désiré (couche nanostructurée pour diminuer le mouillage menant à un vitrage anti-buée, laser à puits quantique...) ou il restera à mettre en forme la matière nanostructurée obtenue. Il faudra alors que la nanostructuration persiste dans l'objet final : par exemple, si on agglomère des nanopoudres, celles-ci ne doivent pas fusionner vers de gros grains ; si on élabore des composites, il faut que ceux-ci soient organisés de manière homogène.

La nanobiotechnologie

La matière vivante est au cœur des nanotechnologies pour bien des raisons : tout d'abord, le vivant crée des matériaux à partir du bas (bottom up), en assemblant une à une les molécules suivant une [...]


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Nanotechnologies : visualisation à l'échelle atomique

Nanotechnologies : visualisation à l'échelle atomique
Crédits : Naval Research Laboratory

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Nanotechnologies : tête de lecture d'un disque dur d'ordinateur

Nanotechnologies : tête de lecture d'un disque dur d'ordinateur
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Nanotechnologies : l'approche moléculaire

Nanotechnologies : l'approche moléculaire
Crédits : C. Dekker, Université de technologie, Delft

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Nanotechnologies : cristaux photoniques

Nanotechnologies : cristaux photoniques
Crédits : a: A. Alden, About.com/ C. Sotomayor Torres, université de Wuppertal/ b: Laboratoire de phyisque dela matière condensée, CNRS

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Écrit par :

  • : directeur de recherche émérite au C.N.R.S., École polytechnique, Palaiseau, professeur au Materials Department de l'université de Californie à Santa Barbara

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Pour citer l’article

Claude WEISBUCH, « NANOTECHNOLOGIES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 29 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/nanotechnologies/