Introduction

chapitres :

1 Nanotechnologie : Définitions

2 Nanotechnologie étude des phénomènes et de la manipulation de la matière aux échelles atomique moléculaire !

 

Introduction

Je vous partage ici, ma première publication sur les nanotechnologies et les nanosciences.

Les nanosciences et nanotechnologies (d’après le grec νάνος, « nain »), ou NST, peuvent être définies au minimum comme l’ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de structures (physiques, chimiques ou biologiques), de dispositifs et de systèmes matériels à l’échelle du nanomètre (nm), qui est l’unité la plus proche de la distance entre deux atomes

 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Nanotechnologie

Les domaines qui me concerne sont surtout la santé et les innovations sur le corps humains, quelques informations vous aideront à comprendre ce que les entreprises innovent :

1 des nouvelles technologies qu’utilisent les laboratoires pour soit disant vous soigner avec des produits chimiques et de synthèse.

2 des nouvelles technologies qu’utilisent les médecins ( suivit des infirmières et cie) pour soit disant vous soigner.

3 Des nanotechnologies et des nouvelles émergences concernant le domaine nano – microscopique.

Elles sont souvent utiliser :

1 Dans le domaine médicales – personne ne vous dira qu’il y a des nanotechnologies, ce sont le domaine des thérapies géniques / dans les chimio thérapie, cancer, et pour les virus que personne n’a jamais réellement vue ou isolé ?

2 – Dans l’alimentation – aucun produit / emballage le mentionne.

PRESQUE TOUT CE QUI EXISTE CONTIENT DES NANOPARTICULES – des qu’un produit est réduit à petit échelle ( broyer) vous pouvez obtenir des plus petites particules.

Militaires  : ORDINATEUR –  PC – WIFI – RADAR – ARMES – GÉO INGÉNIERIE ETC…

Population : ORDINATEUR – PORTABLE – TÉLÉVISION – CONSOLE

Qui sait réellement ce que contiennent les nanotechnologies ? Qui sait réellement ce que contient les produits chimiques utiliser par les laboratoires ? Que savons nous de la nocivité et de la toxicité ?

Que savons nous des effets que peuvent avoir des produits administrés à des personnes en ayant comme composant des nanoparticules lipidiques (nanotechnologie) introduis dans les médicaments et vaccins ? La médecine utilise des matériaux de synthèse (nano matériaux), des médicaments thérapeutiques (chimiques) pour soigner les patients via la nanomédecine.

Le petit résumé de wikipédia (ci-dessous) vous permettra de bien comprendre de quoi il s’agit, et de faire les liens. Nous ferons d’autres liens ensemble à travers mes autres publications.

 

1 Nanotechnologie : Définitions

 

Les nanosciences et nanotechnologies (d’après le grec νάνος, « nain »), ou NST, peuvent être définies au minimum comme l’ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de structures (physiques, chimiques ou biologiques), de dispositifs et de systèmes matériels à l’échelle du nanomètre (nm), qui est l’unité la plus proche de la distance entre deux atomes1.

Les NST présentent plusieurs acceptions liées à la nature transversale de cette jeune discipline. En effet, elles utilisent, tout en permettant de nouvelles possibilités, des disciplines telles que l’optique, la biologie, la mécanique, microtechnologie. Ainsi, comme le reconnaît le portail français officiel des NST, « les scientifiques ne sont pas unanimes quant à la définition de nanoscience et de nanotechnologie »2.

Les nanomatériaux ont été reconnus comme toxiques pour les tissus humains et les cellules en culture3,4,5,6,7. La nanotoxicologie étudie les risques environnementaux et sanitaires liés aux nanotechnologies. La dissémination à large échelle de nanoparticules dans l’environnement est sujette à des questions éthiques.

Les nanotechnologies bénéficient de plusieurs milliards de dollars en recherche et développement8. L’Europe a accordé 1,3 milliard d’euros pendant la période 2002-20069 et 3,5 milliards d’euros pendant la période 2007-201310. Au début des années 2000, certains organismes prédisaient que le marché mondial annuel pourrait être de l’ordre de 1 000 milliards de dollars américains dès 2015 (estimation de la National Science Foundation en 2001), jusqu’à 3 000 milliards de dollars (estimation Lux Research Inc de 2008)11.

 

Derrière l’effet d’annonce, plusieurs études ont été menées pour appréhender l’évolution des nanotechnologies et des nanosciences. Ainsi, en considérant le fait que les définitions ne sont pas stabilisées, la composante commune des différentes méthodes utilisées est de mesurer l’activité nanotechnologique sous trois angles : publications scientifiques (plutôt pour les connaissances fondamentales), brevets (plutôt pour les aspects technologiques), et éventuellement institutions et entreprises concernées ou encore les capitaux investis (pour mesurer l’activité économique et industrielle réelles). Qu’il s’agisse des brevets ou des publications scientifiques, les valeurs présentées dans les tableaux suivant étaient négligeables avant les années 1990.

 

 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Nanotechnologie

 

 

2 Nanotechnologie étude des phénomènes et de la manipulation de la matière aux échelles atomique moléculaire !

Les nanosciences et nanotechnologies (d’après le grec νάνος nain) peuvent être définies a minima comme l’ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de structures (électroniques, chimiques, etc…), de dispositifs et de systèmes matériels à l’échelle du nanomètre (nm).

Dans ce contexte, les nanosciences sont l’étude des phénomènes et de la manipulation de la matière aux échelles atomique, moléculaire et macromoléculaire, où les propriétés diffèrent sensiblement de celles qui prévalent à une plus grande échelle.

Les nanotechnologies,

quant à elles, concernent la conception, la caractérisation, la production et l’application de structures, dispositifs et systèmes par le contrôle de la forme et de la taille à une échelle nanométrique. Malgré la relative simplicité et la précision de ces définitions, les NST présentent plusieurs acceptions liées à la nature transversale de cette jeune discipline. En effet, elles utilisent, tout en permettant de nouvelles possibilités, des disciplines telles que l’optique, la biologie, la mécanique, la chimie, ou encore la microtechnologie.Ainsi, comme le reconnaît le portail français officiel des NST, « les scientifiques ne sont pas unanimes quant à la définition de nanoscience et de nanotechnologie ».

Les nanomatériaux ont été reconnus comme toxiques pour les tissus humains et les cellules en culture. La nanotoxicologie étudie les risques environnementaux et sanitaires liés aux nanotechnologies. La dissémination à large échelle de nanoparticules dans l’environnement est sujette à des questions éthiques.

Nanoparticule et nanotechnologie - CILAS.jpg

Réactions militantes

En France, les réactions au phénomène des nanotechnologies vont du questionnement à la dénonciation.

Réalisé en 2007, le documentaire « Le Silence des Nanos » de Julien Collin se veut « une mise en questionnement critique et néanmoins rationnelle de l’activité scientifique et du développement technologique d’un point de vue anthropologique, philosophique et politique ».

Plus engagé, le groupe Marseille-Aixde l’Association internationale Jacques Ellul, recadre les recherches sur les nanotechnologiques dans le contexte du transhumanisme, phénomène qu’il explique lui-même selon les thèses exprimées dès le milieu du XXe siècle par le sociologue Jacques Ellul.

Celui-ci considère que la technique a changé de statut : elle a cessé d’être « un vaste ensemble de moyens assignés chacun à une fin », elle s’est muée en « milieu environnant à part entière » pour devenir « un phénomène complètement autonome (…) échappant de plus en plus au contrôle de l’homme et faisant peser sur lui un grand nombre de déterminations ».

Ellul précise qu’on ne peut critiquer la technique sans se référer à des considérations métaphysiques : « Ce n’est pas la technique qui nous asservit mais le sacré transféré à la technique »tandis que la politique, face à ce sacré ne peut-être qu’impuissante et même « illusoire »

Plus ancré dans le champ politique, misant sur une réaction citoyenne mais se défendant d’être technophobe, le collectif grenoblois Pièces et main d’œuvre voit dans les nanotechnologies l’expression d’un nouveau totalitarisme.

A ce jour

Les nanotechnologies bénéficient de plusieurs milliards de dollars en recherche et développement. L’Europe a accordé 1,3 milliard d’euros pendant la période 2002-2006. Certains organismes prétendent que le marché mondial annuel sera de l’ordre de 1 000 milliards de dollars américains dès 2015.

Microscope à effet tunnel

Comme souvent en science, le développement des nanosciences et nanotechnologies s’appuie sur l’invention de deux instruments permettant d’observer et d’interagir avec la matière à une échelle atomique ou subatomique. Le premier est le microscope à effet tunnel qui a été inventé en 1981 par deux chercheurs d’IBM (Gerd Binnig et Heinrich Rohrer), et qui permet de parcourir des surfaces conductrices ou semi-conductrices en utilisant un phénomène quantique, l’effet tunnel, pour déterminer la morphologie et la densité d’états électroniques des surfaces qu’il explore.

Le second est le microscope à force atomique qui est un dérivé du microscope à effet tunnel, et qui mesure les forces d’interactions entre la pointe du microscope et la surface explorée. Cet outil permet donc, contrairement au microscope à effet tunnel, de visualiser les matériaux non-conducteurs. Ces instruments combinés avec la photolithographie permettent d’observer, de manipuler et de créer des nanostructures.

Fullerènes et nanotubes

En 1985, trois chercheurs, Richard Smalley, Robert F. Curl (de l’Université Rice de Houston) et Harold W. Kroto (Université de Sussex) découvraient une nouvelle forme allotropique du carbone, la molécule C60 constituée de 60 atomes de carbone répartis sur les sommets d’un polyèdre régulier formé de facettes hexagonales et pentagonales. Chaque atome de carbone a une liaison avec trois autres. Cette forme est connue sous le nom de buckminsterfullerène ou buckyball et doit son nom à l’architecte et inventeur américain Richard Buckminster Fuller qui a créé plusieurs dômes géodésiques dont la forme est analogue au C60.

Plus généralement, les fullerènes dont fait partie le C60, sont une nouvelle famille de composés du carbone. Non équilatéraux, leur surface se compose d’une combinaison d’hexagones et de pentagones à l’instar des facettes d’un ballon de football.

Cette disposition leur confère des structures toujours fermées en forme de cage de carbone. Il fallut néanmoins attendre 1990, pour que Huffman et Kramer de l’université de Heidelberg, mettent au point un procédé de synthèse permettant l’obtention de ces molécules en quantités macroscopiques. Les nanotubes ont été identifiés six années plus tard dans un sous-produit de synthèse des fullerènes.

Physique des nanosciences

À l’échelle nanométrique, la matière présente des propriétés particulières qui peuvent justifier une approche spécifique. Il s’agit bien sûr des propriétés quantiques, mais aussi d’effets de surface, de volume, ou encore d’effets de bord. Ainsi, conformément aux lois de la mécanique quantique, une particule adoptera au niveau nanométrique un comportement ondulatoire aux dépens du comportement corpusculaire que nous lui connaissons au niveau macroscopique.

Cette dualité onde-particule est particulièrement visible dans l’expérience des fentes de Young. Un faisceau de particules (lumière, électrons, etc.) interfère avec une série de fentes peu espacées et crée une figure d’interférences, caractéristique d’un phénomène ondulatoire. Cette dualité onde-particule de la matière, qui reste à ce jour une des grandes interrogations de la physique va provoquer divers phénomènes au niveau nanométrique, par exemple :

quantification de l’électricité : dans les nanofils (ou nanowire) on a remarqué que le courant électrique n’est plus constitué d’un flux continu d’électrons mais qu’il est quantifié, c’est-à-dire que les électrons circulent par « paquets » dans le circuit ;

quantification de la chaleur : de même dans un circuit de taille nanométrique, on a observé que la chaleur se propage de manière quantifiée.

Ce comportement quantique nous oblige à revoir notre façon de penser : lorsque l’on veut décrire une particule, on ne parle plus en termes de position en un temps donné, mais plutôt en termes de probabilité que la particule se trouve à un endroit plutôt qu’à un autre.L’enjeu majeur des nanosciences est donc de comprendre ces phénomènes mais aussi et surtout d’en tirer profit lors de la conception d’un système nanométrique. De nombreux laboratoires dans le monde travaillent sur ce sujet .

Dangerosité

Les nanomatériaux sont reconnus comme toxiques pour les tissus humains et les cellules en culture. Ils induisent un stress oxydant, des inflammations à la cytokine et la nécrose cellulaire. Contrairement aux particules plus larges, les nanomatériaux peuvent être absorbés par les mitochondries et par le noyau cellulaire Des études ont démontré, la possibilité pour les nanomatériaux de causer des mutations de l’ADN et d’induire des changements majeurs à la structure mitochondriale, pouvant conduire à la mort de la cellule. Les nanoparticules peuvent être mortelles sur le cerveau des truites avec des effets comparable à un empoisonnement au mercure.

Un projet dit « Nanogenotox » projet Nanogenotox , coordonnée par l’Afsset mais impliquant plusieurs pays européens vise sur 3 ans à offrir à la Commission européenne « une méthode alternative, robuste et fiable de détection du potentiel génotoxique des nanomatériaux susceptibles d’engendrer un risque de cancer ou de toxicité pour la reproduction chez l’Homme ». Dans ce cadre, 14 nanomatériaux manufacturés (classés en trois groupes : dioxyde de titane, silice et nanotubes de carbone choisis car déjà utilisés dans des produits tels que cosmétiques, aliments, produits de consommation courante) seront étudiés dont du point de vue des risques d’exposition (orale, cutanée, inhalée, avec test in vivo) et de leur production en Europe. Selon Bruno Bernard, « Les nanoparticules sont comme l’amiante dans les années 1960 une révolution dangereuse si pas encadrée »

Chronologie :

  • 1911 : première utilisation du préfixe « nano » par un scientifique, qui veut dire nain en grec.
  • 1956 : choix du préfixe « nano » par le BIPM comme une sous unité du mètre
  • 1959 : Richard Feynman tient son discours au Caltech où il déclare « There is Plenty of Room at the Bottom » (Il y a beaucoup d’espace en bas, sous-entendu : à étudier)
  • 1974 : première mention du terme nanotechnologie, forgé par Norio Tanigushi
  • 1974 : invention de la diode moléculaire par A. Aviram et M. Ratner
  • 1981 : invention du microscope à effet tunnel
  • 1985 : découverte des fullerènes
  • 1986 : invention du microscope à force atomique par des chercheurs d’IBM à Zurich
  • 1986 : parution de Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology, de Kim Eric Drexler
  • 1987 : la pointe du microscope à effet tunnel est utilisée par des chercheurs d’IBM pour faire commuter un seul interrupteur moléculaire
  • 1990 : des chercheurs d’IBM écrivent le nom de leur société avec 35 atomes de xénon à l’aide d’un microscope à effet tunnel
  • 1991 : découverte des nanotubes
  • 1995 : premier contact électrique sur une seule molécule
  • 1997 : premier amplificateur réalisé avec une seule molécule
  • 1998 : première observation de la rotation d’une molécule rotor de 1 nm de diamètre
  • 2001 : premier transistor réalisé avec un nanotube
  • 2001 : invention de la molécule brouette par des chercheurs toulousains
  • 2003 : Millipede, prototype de système de stockage de données, réalisé par IBM, et utilisant des perforations nanométriques
  • 2004 : premiers microprocesseurs gravés avec une finesse de 0,09 µm, soit 90 nm, chez Intel et AMD
  • 2005 : Intel construit des transistors de 65 nm
  • 2006 : Intel est en phase de test pour la gravure en 45 nm qui devrait arriver en 2007
  • 2007 : invention du premier dispositif mécanique moléculaire : un pignon le long d’une crémaillère
  • 2011 : Intel commercialise les Sandy Bridge gravés en 32 nm
  • 2012 : Intel commercialise les Ivy Bridge gravés en 22 nm

Source Wikipédia

 

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