Nanomonde

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Nanomonde (Français) / Nanoworld (Anglais) / عالم النانو (Arabe)

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Puce-didaquest.png Définition

Domaine, Discipline, Thématique


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Définition écrite

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  • Depuis quelques dizaines d’années, les recherches s’orientent vers l’infiniment petit : le nanomonde. Le nanomètre représente un milliardième de mètre, 50 000 fois plus petit que l’épaisseur d’un cheveu ! C’est ce qui permet de nous rapprocher de la taille d’un atome : 0,1 nm. Dans la nature, cette échelle est courante : au niveau des assemblages d’atomes pour former des molécules, des protéines, et au niveau de leurs interactions. On comprend mieux qu’à cette taille, il est tout à fait possible de manipuler la matière, atome par atome, de la fabriquer, d’améliorer ses propriétés chimiques, physiques ou électroniques. Associant les compétences des chercheurs en chimie, physique et biologie, plusieurs voies prometteuses s’ouvrent à la science dans l’univers des matériaux, de l’électronique ou de la médecine.


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  • Le « nanomonde » est le domaine des «nano-objets » : les objets de taille inférieure à cent nanomètres (un nanomètre = un milliardième de mètre). Un grand nombre de nouveaux procédés technologiques, les « nanotechnologies », se développent autour de ces objets et certains prédisent un nouveau bouleversement technologique comparable à la révolution informatique.

More-didaquest.png Nanomonde - Historique (+)


Définition graphique

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Puce-didaquest.png Concepts ou notions associés


More-didaquest.png Nanomonde - Glossaire / (+)



Puce-didaquest.png Exemples, applications, utilisations

  • le domaine des nanomatériaux, il convient de considérer également les nanoparticules, les revêtements nanostructurés ainsi que les matériaux massifs denses ou encore les nanocomposites (à matrice organique, inorganique ou encore métallique).

i) Nanocéramiques : Le marché des nanoparticules de type céramique a été estimé par Lux Research à 179 millions de $, pour atteindre en 2010 près de 1.5 milliards de $. Les secteurs industriels concernés sont les matériaux composites structuraux avec l’introduction de nanoparticules à base d’argile. Le domaine anti UV avec l’introduction de nanoparticules de TiO2 et de ZnO. Le domaine de l’industrie électronique avec l’emploi de nanoparticules de CeO, de SiO2 pour le polissage mécanochimique des substrats (wafers). Dans le domaine des applications photocatalytiques, les nanoparticules de TiO2 sont également très employées ii) Nanométalliques : Selon Lux Research (Le marché des nanoparticules métalliques a atteint 89 millions $ en 2005. Lux Research envisage une extension du marché à 770 millions $en 2010. Le prix au kilogramme varie de quelques dizaines à plusieurs milliers de $ pour des applications visant essentiellement les secteurs antimicrobiens et/ou de la catalyse (Pt, Pd, Ni, Co, Rh, etc). D’autres secteurs sont également concernés tels que les couches conductrices des écrans (Cu, Ag), les capteurs ou encore les matériaux énergétiques (Al). 

iii) Nanoporeux : Le secteur des matériaux nanoporeux a atteint 54 millions $ et il est envisagé un marché de près de 690 millions $ en 2010. Les applications majeures s’appuient sur les matériaux de type aérogels (essentiellement à base de silice : isolation thermique dans les domaines de l’électronique, de l’optique et de la catalyse. Les matériaux nanoporeux connaissent également un essor très important dans le domaine bio – médical pour des applications de type vectorisation ou encore implants.
iv) Nanotubes : Toujours selon l’étude de Lux Research, le marché des nanotubes a atteint en 2005 près de 43 millions $ pour une estimation de près de 260 millions $ en 2010. Les applications essentielles actuelles visent les secteurs des nanocomposites conducteurs élecriques ou encore le domaine des matériaux structuraux. Les secteurs émergents des nanotubes visent la mise en oeuvre des nanotubes monofeuillets pour des applications dans le domaine de l’électronique, les écrans, etc.

v) Nanomatériaux massifs : Le secteur a atteint 28 millions $ en 2005 selon Lux Research et devrait atteindre 198 millions $ en 2010. Les applications sont les revêtements durs ou encore les composants structuraux pour l’industrie aéronautique, l’automobile, les conduites pour les industries pétrolières et gazières, le domaine sportif ou encore le secteur anti-corrosion (substitution au Cr). vi) Dendrimères : Les dendrimères ont représenté un marché de près de 12 millions $, essentiellement dans le domaine médical (administration de médicaments, détection rapide), et enfin dans le domaine cosmétique. En 2010, ce marché devrait s’élever à près de 42 millions $. vii) Quantum dots : Le marché a atteint en 2005 près de 4.3 millions $. Il est estimé se développer à hauteur de 38 millions $ en 2010 en visant tout d’abord des applications dans le domaine des applications optoélectroniques, les écrans, les cellules photovoltaïques, les encres et les peintures pour applications de type marquage anti – contrefaçon par exemple. viii) Fullerènes : Le marché a atteint 2.5 millions $ en 2005 pour des applications essentiellement dans les secteurs du sport (nanocomposites) et des cosmétiques (anti – oxydants, réputés comme tels). ix) Nanofils : Le marché s’est élevé à près de 1 million $ en 2005 et il devrait atteindre près de 16 millions $ en 2010 pour des applications dans les couches conductrices des écrans ou encore les cellules solaires ainsi que les dispositfs électroniques. Les nanosciences (nanotechnologies et/ou nanomatériaux) sont d’ores et déjà une réalité industrielle et économique. Tout comme d’autres secteurs industriels, il convient de s’interroger sur l’introduction de ces nouveaux produits afin d’en mesurer et d’en contrôler les conséquences tant sociétales qu’environnementales. Il s’agit d’un enjeu crucial pour le développement responsable des nanomatériaux.


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Puce-didaquest.png Questions possibles



= Puce-didaquest.png Liaisons enseignements et programmes =licence en chimie inorganique 

Idées ou Réflexions liées à son enseignement =


  • élaboration des nanomatériaux magnétiquement doux
  • application des solutions solide comme catalyseurs dans la dégradation du phénol
  • dégradation des polluants


Aides et astuces

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Education: Autres liens, sites ou portails




Puce-didaquest.png Bibliographie

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Pour citer cette page: ([1]) 

ABROUGUI, M & al, 2020. Nanomonde. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/Nanomonde>, consulté le 25, avril, 2024
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