NANOTECHNOLOGIES

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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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Nanotechnologies et éthique

Les nanotechnologies, comme toutes les technologies, ont leur part de risque, d'inconnu et d'incertitude, qu'il faut tenter de prévoir et de contrôler. Encore faut-il garder la tête froide. La création d'un être vivant artificiel, même des plus élémentaires, relève de la fiction la plus totale : la nature est plus douée que nous. Et pourtant, la nature elle-même ne sait pas « faire » des êtres intelligents microscopiques. C'est qu'elle obéit aux lois de la physique, dans le contexte de la théorie de l'information, qui introduisent des grandeurs physiques incontournables telles que l'énergie, l'entropie, le bruit, etc. Les discours, parfois délirants, sur les dangers des nanotechnologies, liés à l'apparition de matière intelligente constituée d'objets microcoscopiques intelligents et qui échapperait au contrôle humain, sont du ressort de la science-fiction et le resteront. L'argument de l'émergence d'une intelligence collective de ces multiples objets ignore les limites de cette intelligence collective (ainsi que l'on peut l'observer dans les sociétés animales telles que les fourmilières), quand elle n'est pas accompagnée d'échanges massifs d'informations (eux aussi soumis aux lois physiques, c'est-à-dire en particulier nécessitant énormément d'énergie), comme cela se passe dans le cerveau entre les neurones.

Il n'en est pas moins vrai qu'en nanotechnologies, comme dans tout nouveau domaine, il faut être vigilant sur les effets imprévus et nuisibles. Si les effets bénéfiques attendus des nanotechnologies sont très importants, en premier lieu la moindre ponction sur les ressources naturelles obtenue par l'amélioration des performances, la dimension nanométrique permet à des objets libres (à l'état libre de nanoparticules, c'est-à-dire non assemblés dans des matériaux ou des composants) de cette échelle de franchir des filtres artificiels ou des barrières naturelles comme la peau. Les systèmes incorporant des nanoparticules doivent faire l'ob [...]

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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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NANOTECHNOLOGIES (enjeux et risques)

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  • Francelyne MARANO
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L'augmentation rapide de l'utilisation des nanoparticules et nanotubes dans l'industrie pose de façon aiguë la question de l'exposition humaine et environnementale à ces nouveaux matériaux. D'après le rapport de 2006 de l'Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail (A.F.S.S.E.T.), i […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanotechnologies-enjeux-et-risques/#i_36663

ALLIAGES

  • Écrit par 
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Dans le chapitre « Nano-alliages »  : […] Depuis longtemps, il a été remarqué que les alliages métalliques étaient formés de grains, cristaux individuels dont la cohésion est assurée par des parois d'épaisseur non nulle, les « joints de grains », dont les propriétés sont différentes de celles des grains eux-mêmes. Dans la plupart des alliages industriels modernes, les grains ont des tailles qui les rendent invisibles à l'œil nu : leurs […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/alliages/#i_36663

CHIMIE - La chimie aujourd'hui

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
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Dans le chapitre « Nanotechnologies »  : […] Applications de la nanoscience, les nanotechnologies sont gouvernées par une miniaturisation poussée. Ainsi, des nanoparticules ferromagnétiques servent d'agents thérapeutiques contre des cancers ou de mémoires d'ordinateurs. D'autres applications incluent l'optique non linéaire et l'optoélectronique. Comment préparer ces nano-aimants ? L'une des techniques consiste à prendre comme matrices des c […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-la-chimie-aujourd-hui/#i_36663

CRISTAUX PHOTONIQUES

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
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Les cristaux photoniques sont des nanostructures périodiques de matériaux qui ont sur la propagation des photons les mêmes effets que les cristaux usuels ont sur celle des électrons : certaines longueurs d'onde peuvent se propager tandis que d'autres non. Selon que la périodicité existe le long d'un, de deux ou de trois axes, on qualifie le cristal d'uni-, de bi- ou de tridimensionnel. L'opale es […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cristaux-photoniques/#i_36663

FERT ALBERT (1938- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
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Le physicien français Albert Fert, né le 7 mars 1938 à Carcassonne, a reçu le prix Nobel de physique en 2007 pour ses découvertes dans le domaine des propriétés électromagnétiques de certaines structures solides et pour sa contribution importante à l'émergence de la spintronique. Né d'un professeur de physique (au lycée puis à l'université de Toulouse) et d'une enseignante en économie, Albert Fer […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/albert-fert/#i_36663

FULLERÈNES

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  • Patrick BERNIER
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Dans le chapitre « De la nanosphère au nanotube »  : […] Si la science des fullerènes est en plein développement, un autre domaine apparenté a émergé : celui des nanotubes de carbone. On se les représente comme des feuilles de graphène enroulées sur elles-mêmes et fermées aux deux extrémités. Le diamètre de ces nanotubes est très petit (de un à quelques nanomètres) mais leur longueur peut être grande (de 10 à 100 micromètres). Comme les fullerènes, ces […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/fullerenes/#i_36663

IMAGERIE TÉRAHERTZ

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  • Bernard PIRE
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Les rayonnements électromagnétiques dans la gamme de fréquence des térahertz ont des propriétés remarquables et en particulier un pouvoir pénétrant sélectif. Les nanotechnologies permettent de fabriquer des sources compactes et efficaces et des dispositifs de détection performants. Leurs applications sont multiples : imagerie médicale ou industrielle, sécurité (détection d’ […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/imagerie-terahertz/#i_36663

LED À NANOFILS

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Dans le chapitre « Le régime mésoscopique : une transition entre le comportement classique, aléatoire, et le comportement microscopique, déterministe »  : […] Lorsque la taille des transistors est réduite, en utilisant des techniques de fabrication à l'échelle nanométrique, un comportement reproductible des trajectoires d'électrons, effectuant tous un même trajet, apparaît. C'est ce que l'on a appelé le régime mésoscopique (c'est-à-dire plus tout à fait macroscopique, où les effets sont moyennés sur un grand nombre de particules e […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/microelectronique/#i_36663

MICROSYSTÈMES, technologie

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Dans le chapitre « Les microsystèmes : un lien entre les nanotechnologies et le monde macroscopique »  : […] Le « labpuce » présenté plus haut établit un lien entre des micropuits de quelques dizaines de micromètres de côté et des brins d'ADN de quelques nanomètres de diamètre, et une instrumentation de traitement des signaux de taille macroscopique. Toutes les études « systèmes » des nanosciences publiées à ce jour s'inscrivent dans une même démarche : relier les « constructions » atomiques ou molécula […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/microsystemes-technologie/#i_36663

NANOFIBRES PLASTIQUES HAUTEMENT CONDUCTRICES

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  • Bernard PIRE
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L'utilisation des matériaux plastiques dans l'électronique miniaturisée ne cesse de progresser tant leurs caractéristiques propres sont bien adaptées à un certain nombre d'applications. S'affranchir des fils métalliques conducteurs d'électricité reste difficile malgré les potentialités des nanotubes de carbone qui restent toutefois onéreux et fragiles. Dans un article publié en avril 2012 par la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanofibres-plastiques-hautement-conductrices/#i_36663

NANOFILS SOLAIRES

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L' amélioration de l'efficacité des cellules solaires est un défi que tentent de relever de nombreux physiciens et ingénieurs de par le monde. Le récent travail d'une équipe germano-suédoise pourrait bien ouvrir la voie à une nouvelle et prometteuse application. Il s'agit de la réalisation de cellules photovoltaïques fabriquées comme un tapis hérissé de nanofils de phosphures d'indium (InP), un s […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanofils-solaires/#i_36663

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Pour que la spintronique (l'électronique de spin, qui remplace la charge de l'électron par son état de spin comme messagère d'information) révolutionne vraiment l'électronique jusque dans ses applications journalières, on doit mettre au point des sources de courants qui resteront polarisés sur des distances non microscopiques et à des températures normales. Un dispositif original pouvant mener à […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanosources-de-courant/#i_36663

NANOTUBES DE CARBONE

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Dans le chapitre « Apport des nanotechnologies »  : […] Dans les orientations futures, une autre voie, utilisant des nanotubes de carbone, sera sans doute à explorer. Les nanotubes de carbone sont des molécules de carbone cylindriques qui présentent des propriétés électriques et mécaniques inhabituelles qui leur permettent de trouver des applications dans l'électronique à l'échelle nanométrique et dans l'ingénierie mécanique. Leur tri selon leur natur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/photovoltaique/#i_36663

PLASTIQUES

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Dans le chapitre « L'ère des plastiques, sous douze espèces »  : […] Les objets de plastique qui nous ont accompagnés dans l'existence, éphémères ou pas, suscitent la nostalgie. Un début de liste inclut le Hula-Hoop et le Frisbee popularisés par Richard Knerr (1925-2008), les scoubidous, le cube de Rubik, les canots Zodiac et la Citroën Méhari, les disques 45-tours, les appareils photos jetables, le flacon d'Ambre Solaire et la boîte de pastilles de Tyrothricine, l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/plastiques/#i_36663

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Le prix Nobel de chimie 2016 a été attribué au Français Jean-Pierre Sauvage, au Britannique James Fraser Stoddart et au Néerlandais Bernard Lucas Feringa pour leurs travaux sur la conception et la synthèse de machines moléculaires. Les machines moléculaires répondent à une question fondamentale : l’homme est-il capable de fabriquer des machines qui soient de la taille d’une molécule, c’est-à-dir […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-chimie-2016/#i_36663

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Pour citer l’article

Claude WEISBUCH, « NANOTECHNOLOGIES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 26 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanotechnologies/