Chap 1. Introduction - Université Claude Bernard Lyon 1

Chap. 1 : des mythes à la réalité
Polytech-Lyon 5ème année
Matériaux / Nanotechnologie
La Nanotechnologie (la nanoscience),
les différents aspects liés à cette
révolution technologique
Pascal Vincent, MCF
Université Claude Bernard Lyon 1
[email protected]
doc : http://ilm-perso.univ-lyon1.fr/~pvincent/
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (1)
Objectif, sommaire et méthodologie
Ordre de grandeur : vivant vs artificiel
nanotechnologie
microtechnologie
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (2)
macrotechnologie
Objectif, sommaire et méthodologie
L’avènement de la nanotechnologie
1959: Une vision de Richard Feynman:
“Aucun principe de la physique, à ma connaissance, n’interdit la possibilité
de manipuler des objets atome par atome. Cette manipulation à l’échelle
atomique ne viole aucune loi et est donc, en principe, réalisable; en pratique
cela n’a pas été fait, car nous ne disposons pas d’outils à cette échelle ….. “
1981: STM, un outil pour l’observation d’objets atomiques par H.
Rohrer et G. Binning
Phys. Rev. Lett., 5 Juillet 82 après de grosses
difficultés pour publier (Physica 81 puis APL 82)
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Objectif, sommaire et méthodologie
L’avènement de la nanotechnologie
1986: Mise au point de l’Atomic Force Microscope par Binning, Quate
etGerber.
L’AFM est actuellement un des outils les
plus utilisés pour imager, mesurer et
manipuler la matière à la nanoéchelle
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (4)
Objectif, sommaire et méthodologie
L’avènement de la nanotechnologie
Le vrai départ des « Nanosciences » se fait aux alentours de 1990. Les
chercheurs développant les microscopes à champ proches (STM, AFM, SNOM,
MFM) se tournent de plus en plus vers la modification des surfaces en jouant
sur les interactions sonde/surface.
la nano-écriture sérielle
Le début d’un effort mondial
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (5)
Objectif, sommaire et méthodologie
L’avènement de la nanotechnologie
1990 : D. Eigler réussi à écrire les initiales
d’IBM avec des atomes de Xénon en bougeant
les atomes à l’aide d’une pointe STM
1993 : Assemblage de 48 atomes de
fer pour la réalisation d’un enclos
atomique (atomic corral)
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (6)
Objectif, sommaire et méthodologie
L’avènement de la nanotechnologie
A Boy And His Atom: The World's Smallest
Movie (molécules de monoxyde carbone sur
Cu, quatre chercheurs deux semaines de travail
à raison de 18 heures par jour.)
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (7)
Objectif, sommaire et méthodologie
L’avènement de la nanotechnologie
Notons cependant que :
• Les biologistes peuvent faire remarquer qu’ils étudient l’AND et l’ARN
depuis plus longtemps (et l’utilisent pour transformer notre monde)
• Et les chimistes qu’ils synthétisent des molécules depuis plus d’un siècle !!!!
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (8)
Objectif, sommaire et méthodologie
Historique
Evidemment il existe une « préhistoire » importante et pertinente aux manipulations STM et aux
travaux similaires que l’on peut incorporer dans les « Nanosciences »
Chronologie brève et incomplète :
Préhistoire
1857 (on pourrait trouver beaucoup d’autres exemples historiques) : Premier NanoOr. Michael Faraday
fabrique de l’or colloïdale contenant de très petites particules d’or (maintenant nanoparticules)
1931 Knoll et Ruska, Invention du microscope électronique transmission.
1959 Un nouveau domaine de Physique Richard Feynman donne son fameux discours ‘Theres plenty of
room at the bottom’.
1974 Première utilisation du terme « Nanotechnologie » par le Prof. Norio Taniguchi, Tokyo université
1981 Invention du microscope à effet tunnel (Nobel prize 1986)
1985 Découverte des fullérènes C60 or buckyball
1986 Eric Drexler publie un livre très influent « Engine of creation : the coming erea of
nanotechnology ». Très futuriste
1986 Invention de l’AFM
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------1990 Manipulation par STM i.e. Eigler, Mamin, etc
1990-2013 Croissance explosive des Nanosciences et Nanotechnologies qui se répandent dans de
nombreux domaines.
1991 Utilisation de l’AFM sur des cellules vivantes (Haberle, Horbel, Binning)
1991 Découverte des Nanotubes de carbone Sumio Ijima (Pas de prix Nobel)
Nanocylindres de carbone larges de quelques nanomètre
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Objectif, sommaire et méthodologie
Historique
2002 Réalisation du premier transistor à base de nanotubes de carbone transportant plus de courant
en moins d’espace.
2004 Découverte du graphène (Novoselov, Geim) (Prix Nobel) couche atomique de graphite en tant
qu’objet individuel.
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (10)
Objectif, sommaire et méthodologie
Définitions vagues
La définition des Nanosciences/ Nanotechnologies diffère suivant les
personnes.
Une définition simple et vague des nanosciences (nanotechnologies) :
L’ « étude» par des « nano-outils » de « nano-objets » individuels qui ont des propriétés spécifiques
dues à leurs dimensions
Ces « nano-objets » (ou « nano-systèmes ») dépendent de qui donne la définition.
. Un objet dont les trois dimensions ~ 1 nm (molécules, petits agrégats)
. Au moins deux dimensions plus petites que 100 nm (nanotubes, nanofils)
. Au moins une dimension plus petite que 100 nm (graphène, films minces)
« Etude » signifie expérimentale ou théorique fabrication, observation, modification, positionnement,
connexion, intégration, modélisation ou utilisation de « nano-objects ».
Les seuls mots communs à toutes définitions sont « nano-objets » connectés à un mot attaché à
« étude ».
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (11)
Objectif, sommaire et méthodologie
Définitions
Pourquoi les nanosciences croissent elles si vite et sont si
englobantes et pourquoi la définition est elle si vague et variable.
1 Le concept de manipuler des objets individuellement, par
opposition à un processus volumique sur tout un ensemble est une
idée puissante qui intuitivement et en pratique à permis de créer
de nouvelles et excitantes fonctionnalités.
2 L’enthousiasme résultant à attiré de nombreuses recherches et
chercheurs d’autres sous thématiques proches qui ont pu
bénéficier des nouvelles techniques de réalisation et manipulation.
Mais cela à élargit les définitions précédentes des
nanotechnologies.
3 Le succès médiatique des nanosciences et nanotechnologies,
c’est-à-dire la promesse d’une révolution industrielle à venir, à fait
que de nombreux chercheurs ont trouvé un avantage ou une
nécessité à déclarer que leurs recherches concernaient les
nanotechnologies. Corollaire : les propagandistes des nanosciences
ont déclaré certain domaines important et bien établis comme
« nano » juste à cause de la miniaturisation en cours (i.e.
électronique, magnétisme, ..) qui était déjà bien engagé dans le
domaine nano.
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (12)
Objectif, sommaire et méthodologie
Une définition plus précise
Les nanosciences et les nanotechnologies peuvent être définies comme étant les
sciences et les technologies des systèmes nanoscopiques. Elles se réfèrent à une
même échelle, le nanomètre, soit le milliardième de mètre.
Aujourd'hui, les nanosciences regroupent les recherches visant à comprendre et
mettre en œuvre les phénomènes, lois physiques et propriétés apparaissant dans
les objets, dispositifs et systèmes dont au moins une dimension est nanométrique.
Elles constituent une base de connaissances sur les phénomènes nouveaux et
spécifiques liés à cette échelle.
Les nanotechnologies, regroupent les instruments, les techniques de fabrication et les
applications dérivées exploitant les phénomènes spécifiques liées à cette échelle
nanométrique.
Le vaste champ des nanosciences et nanotechnologies ("nanos") cherche donc à
comprendre, maîtriser, et utiliser ces nouveaux phénomènes et en envisage les
applications.
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (13)
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : les fullérènes
Les Nanotechnologies ont aussi percés grâce à un
certain nombre d’objets ”stars” qui les ont
popularisés auprès du grand public, des décideurs
et des journalistes ....
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (14)
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : les fullérènes
C60 ”La plus grande molécule symétrique”
• ”Découvert” en 1985 par Curl, Krotto et Smalley ( prix Nobel de chimie, 1996)
•
Footballène
C60 ou buckminsterfullérène
~1 nm
•
Les molécules de la même familles (C20, C70,C74, C84, ...)
sont appelés fullérènes
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (15)
Epcot center, Paris
Architecte: R. Buckminster Fuller
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : les fullérènes
Le plus petit fullerène C20
Endofullerènes : molécule
C60 contenant un atome
Peapod (petits pois)
Applications
envisagées
Organic Photovoltaics, Polymer Electronics, Antioxidants &
Biopharmaceuticals, Polymer Additives, Catalysts, …
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Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : les nanotubes de carbone
Nanotubes de carbone: enroulement d’une ou plusieurs monocouches
atomiques de graphite.
Nanotube monoparoi : Diamètre de l’ordre du nanomètre
La manière de plier le feuillet détermine
sa chiralité .
Une propriété originale est que la
chiralité détermine si le nanotube est
semi-conducteur ou métallique.
Un beau nanotube (sans défauts)
monoparoi a un module de Young de
l’ordre de 1 Tpa (très solide)
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (17)
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : les nanotubes de carbone
Nanotube multiparois : enroulement de plusieurs monocouches atomiques de
graphite. Diamètre de 1 à 100 nm
La recherche a littéralement explosé
après les observations par Ijima (1991).
Comparaison d’un monoparoi
et de multiparois
Les longueurs de ces nanotubes peuvent aller de 10 nm au cm !!!
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (18)
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : les nanotubes de carbone
Beaucoup de sortes de nanotubes avec des qualités (et donc des
propriétés) très différentes
Des centaines d’applications potentielles ont été identifiées et sont
actuellement étudiées que ce soit dans le domaine des matériaux, de
l’électromagnétisme, des circuits électriques, de la nanomécanique,
de l’électroacoustique et de la chimie.
Ascenseur spatial
(est ce vraiment sérieux)
Téléviseur à nanotube de carbone
(technologie abandonnée)
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (19)
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : les nanotubes de carbone
A noter : jusqu’à présent on ne savait pas faire croitre des nanotubes
monoparois ayant tous la même chiralité. Il fallait les purifier (par exemple
trier les semi-conducteurs et les métalliques par voie chimique)
En Aout 2014 est sorti un Nature montrant la première sélectivité des
nanotubes produits
Le principe est une molécule qui chauffé forme une sorte de petit nanotube
de chiralité donné et à partir duquel pousse le nanotube.
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (20)
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : le graphène
Plastique recouvert avec une couche
transparente et conductrice de graphène.
Applications:
Electronique hautes fréquences, électronique flexible, écrans
tactiles, détection ultime de molécules, super capacité, ….
Nouveau énorme projet européen : Flagship graphene
Image au microscope optique
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (21)
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : le graphène
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (22)
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : le graphène
La méthode du scotch
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (23)
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : le graphène
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (24)
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : les nanofils semi-conducteurs ou métalliques
Nanofils Semiconducteurs
Nanofils métalliques
Nanofils de Cobalt
Nanofils de Silicium
Voies top-down et Bottom-up.
Transistors, cellules solaires, lasers,
composants nanoelectromécaniques,
composants, capteurs, composants
quantiques nanométriques?...
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (25)
Ni, Au, Co, etc.
Sources à emission de champ
Etudes magnétiques
Antennes photoniques
Nano-contacts electriques ou
transport
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : les nanoparticules
Les « Nanoparticules » peuvent être formées à partir de nombreux matériaux et être
combinés à d’autres nano-objets pour réaliser une multitude de nano-systèmes avec des
fonctions améliorés. Un des plus grand sujets en nanoscience/nanotechnologie.
Particule de silice mésopeureuse
Nanoparticules d’or
Tumeur de souris marquée par des
Nanoparticule de Titane dopée à particules fluorescentes
l’oxyde
de Cérium
Polytech-Lyon
/ Matériaux 5ème année (2013-2014) (26)
Techniques d’assemblages basées sur l’ADN
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : les nanoparticules
Spectre d’applications
envisagées pour les
nanoparticules.
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (27)
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : les nanoparticules
Applications des nanoparticules- voir par exemple
http://www.understandingnano.com/nanoparticles.html
Nanoparticules dans le domaine de la santé:
• Boites quantiques qui identifient la localisation de cellules cancéreuses dans le corps.
• Nanoparticules qui délivre les produits de chimiothérapie directement dans les cellules cancéreuses.
• Particules d’or qui permettent de chauffer sélectivement les tumeurs cancéreuses par lasers
infrarouge.
Applications des nanoparticules pour les matériaux
• Une peau synthétique, qui peut être utilisé dans les prothèses, a démontré des capacités d’autoréparation et de capteur de pression. Ce matériau est un composite de particules de Nickel et d’un
polymère. Si le matériau est coupé il se ressoude tout seul en environ 30 minutes. De même la résistance
du matériau change avec la pression donnant un information comme le touché .
Application de nanoparticules dans l’environnement
• Des particules d’oxyde de fer ont été utilisés pour nettoyer l’Arsenic de puits d’eau.
• Des particules de fer ont été utilisés pour nettoyer la pollution au tetrachlorométhane dans de l’eau
souterraine.
….
….Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (28)
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : les nanocomposites
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (29)
Objectif, sommaire et méthodologie
Les star des nanos : les composants nano issus de l’électronique
Transistors de
taille nanométrique.
Nano Electro
Mechanical
Systems (NEMS)
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (30)
Objectif, sommaire et méthodologie
Voies top-down et bottom-up
Pour la réalisation des composants nanométriques on
distingue grosso modo 2 approches :
• la voie ascendante (bottom-up)
• la voie descendante (top-down)
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (31)
Objectif, sommaire et méthodologie
Voies top-down et bottom-up
Approche ascendante (bottom-up)
La voie ascendante, bottom- up, consiste à assembler des composants
élémentaires (atomes, molécules, agrégats) pour fabriquer des structures
plus complexes. C’est l’une des voies d’avenir à plus ou moins long terme
pour dépasser les limitations de la "la loi de Moore" , dans le domaine de la
microélectronique. Mais c'est une voie encore au stade expérimental, la voie
descendante étant la seule à avoir déjà fait ses preuves dans l'industrie.
La structure en ADN à gauche s'assemblera d'elle-même pour former la
structure à gauche, visionnée par microscope à force atomique.
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (32)
Objectif, sommaire et méthodologie
Voies top-down et bottom-up
Approche descendante (top-down)
La voie descendante, top- down, consiste à miniaturiser des objets déjà
existants de taille micro ou macrométrique pour se rapprocher des
dimensions nanométriques. Dans la pratique cette voie utilise
principalement l’amélioration des procédés de gravure de la
microélectronique qui permettent de réaliser des structures de taille
inférieure à quelques dizaines de nanomètres. Cette voie est utilisée depuis
plus de 40 ans dans le domaine de la microélectronique. Elle a permis de
mettre au point le circuit intégré sur puce.
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (33)
Objectif, sommaire et méthodologie
Voies top-down et bottom-up
Pour résumer ………..
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (34)
Objectif, sommaire et méthodologie
Les starLithographie
des nanos : top-down
les composants
: contrôle
nanoprécis
issus des
de l’électronique
motifs
Photo Lithographie: méthode parallèle. Rapide et bon
marché. Résolution jusqu’à 32 nm en production.
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (35)
Lithographie électronique : méthode série. Lent mais
flexible et très bonne résolution. Réalisation de masques
et de composants individuels. Résolution mieux que 10 nm
Objectif, sommaire et méthodologie
Bottom-up : Auto-assemblage
Processus dans lequel un système désordonné de composants préexistants forme une structure
organisée ou un réseau suite aux interactions locales des composants eux-mêmes , sans directives
extérieures.
Séparation de phases
Copolymère à blocs :
Réseaux auto-organisés. Réseaux
formés de copolymères à blocs.
Une fois initiée le processus, l’auto-assemblage
produit des milliard de nano-objets simultanément.
Problème récurent : l’ordre à grande échelle.
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (36)
Objectif, sommaire et méthodologie
Auto-assemblage
Auto-assemblage assisté par lithographie électronique
Left and middle: Electron-beam lithography is used to produce post features, shown as bright dots, which direct the self-assembly of a
double layer of BCP cylinders to form a mesh-like structure. The untemplated region (green outline) shows a random pattern. Right: A
single layer of BCP cylinders is templated to produce a four-way junction.
Auto-assemblage limité par des
parois
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (37)
Objectif, sommaire et méthodologie
Ecriture par sonde locale
Beaucoup de technique. Recherches typiques des années 90 et débuts 2000.
AFM tip
Anodisation local du Si
Le projet millipede d’IBM : écriture
locale massive et parallèle
Heterostructure
quantique GaAlAs
Polytech-Lyon
/ Matériaux 5ème année
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014)
(38)
(2013-2014) (1)
Objectif, sommaire et méthodologie
Fabrication des nano-objects : top-down vs Bottom up
• Beaucoup, beaucoup d’approches ont été explorés, que ce soit
physique ou chimique, individuels ou thermodynamiques
• Beaucoup de recherches fondamentales combinent les approches
bottom-up et top-down pour fabriquer des échantillons originaux.
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (39)
Objectif, sommaire et méthodologie
Pourquoi aller au nano
Phénomènes aux frontières entre effets
classiques et quantiques.
(1) Propriétés spéciales lors de la réduction
de taille au nanomètre : effets de
surfaces, effets quantiques, combinaison
de propriétés (par exemple composites),
grand choix d’architectures, …
(2) Miniaturisation
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (40)
Objectif, sommaire et méthodologie
Confinement quantique : un effet de taille direct
Atome
agrégat
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (41)
macroscopique
Objectif, sommaire et méthodologie
Confinement quantique : un effet de taille direct
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (42)
Objectif, sommaire et méthodologie
Exemple de fabrication de masse de nano-objets
Synthèse standard de nanotubes de carbone multi-parois alignés
PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)
 Catalyst : Nickel
 Reduction : H2
(control flow and et pressure)
 Growth: NH3, C2H2
(control flow and pressure)
 Plasma : 800 V, ~ 24 mA
MWNT orientés sur le substrat par
le plasma.
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (43)
Objectif, sommaire et méthodologie
Exemple de fabrication de masse de nano-objets
Possibilité de combiner top-down et bottom-up: PECVD sur motifs e-beam
Nanotubes localisés et
orientés verticalement
obtenus par PECVD sur
des substrats
nanolithographiés
C. Journet, S.T Purcell,
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (44)
Objectif, sommaire et méthodologie
Production de masse de nanotubes
Des débouchés moins porteurs qu’attendu !!!
Extraits de la presse économique :
2009
Arkema, l’un des leaders mondiaux dans le domaine des matériaux nanostructurés,
annonce la construction d’une unité pilote de production de nanotubes de carbone
(NTC) sur son site de Mont (France, Pyrénées-Atlantiques). Cette unité d’une
capacité de 400 tonnes/an, dont le démarrage est prévu début 2011, s’appuiera sur
un procédé novateur.
2013
Bayer, qui comptait depuis quelques années parmi les poids lourds de la fabrication
de nanotubes de carbone, a décidé d'arrêter cette activité pour se recentrer sur
ses produits phares. Pour Arkema, concurrent encore engagé dans la course à
l'industrialisation, le marché pour les nanotubes de carbone pourrait effectivement
s'avérer moins important que prévu.
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (45)
Objectif, sommaire et méthodologie
Production de masse de nanotubes
Des débouchés moins porteurs qu’attendu !!!
Doit-on s'attendre à moins d'applications que prévu pour les NTC ?
Certaines applications auxquelles on croyait beaucoup se révèlent finalement décevantes. C’est le cas
par exemple des matériaux composites de plus en plus utilisés dans l’aéronautique : on pensait
pouvoir les protéger de la foudre en y ajoutant des NTC, qui pourraient conduire l’électricité à travers
le matériau. En fait, les propriétés conductrices du matériau modifié ne s’avèrent pas suffisantes.
Idem pour le renforcement mécanique des résines époxy, pour lesquelles d’autres additifs moins
onéreux sont disponibles. Les études qui prévoyaient un marché de deux milliards de dollars pour les
NTC à l’horizon 2020 ont sans doute été trop optimistes.
Nous n’avons maintenant plus que quatre principaux concurrents dans le monde : Nanocyl en
Europe, Hyperion aux Etats-Unis, Showa Denko avec un produit différent au Japon et CNano en
Chine.
Nous croyons par exemple en l'utilisation de NTC en faibles quantités en tant qu'additifs pour
apporter des propriétés de renfort mécanique et de résistance aux UV notamment dans les
polyéthylènes, les polypropylènes ou les polyamides. Dans le domaine des composites, nous avons
choisi une autre approche qui consiste à modifier le renfort, tissus de verre ou de carbone, par un
coating de NTC,
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (46)
Objectif, sommaire et méthodologie
Exemple de fabrication de masse de nano-objets
Mais cela ne fait qu’ effleurer la surface des techniques de nanofabrication
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (47)
Objectif, sommaire et méthodologie
Exemples de composant : le transistor à nanotube
• 1997 : First transistor with one nanotube, C. Dekker
• Gros efforts actuellement sur
l’électronique flexible
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (48)
Objectif, sommaire et méthodologie
Exemples de composant : la nanomécanique
La Nanoguitare : Nanomécanique à partir de nano-objets
Nanofils
SiC
repos
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (49)
fondamental
harmoniques
Objectif, sommaire et méthodologie
Exemples de composant : la nanobalance
Résolution actuelle au niveau d’un atome avec un nanotube de carbone
(Zettl, Bachtold)
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (50)
Objectif, sommaire et méthodologie
Exemples de composant : les nanomoteurs
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (51)
Objectif, sommaire et méthodologie
Exemples de composant : les nano-interrupteurs
OFF
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (52)
ON
Objectif, sommaire et méthodologie
Exemples de composant : la nanomédecine
• Nano robot chirurgien
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (53)
Les « Lab on chip » ou
laboratoires sur puces
Objectif, sommaire et méthodologie
Marché
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (54)
Objectif, sommaire et méthodologie
Actuellement la mode « nano » est en déclin
Plan d’action de l’ANR (Agence Nationale de la recherche) 2015:
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (55)
Objectif, sommaire et méthodologie
Actuellement la mode « nano » est en déclin
Cependant une autre manière de voir est de remarquer que
les nanosciences et les nanotechnologies ont été pleinement
absorbés par quantité de domaines et qu’elles sont
désormais partout
Il est désormais naturel de penser « nano » pour les
scientifiques …. Et peut être pour les ingénieurs et les
industriels
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (56)
Objectif, sommaire et méthodologie
Et pourtant les nanosciences sont désormais partout
Physique
Nano-nano
Nanoelectronics
Nanomagnetism
Nanophotonics
Nanomedicine
Nanomaterials
Nanolithography
Nanocatalysis
Nanomechanics
Nanotubes
Nanowires
Nanoparticles
Etc.
Chimie
Nanoscience/
Nanotechnologie
Les mots-clés
Miniaturisation
Réduction d’échelle
Auto-organisation
Biologie (et
Microscopes à sondes
médecine)
locales
Confinement quantique
Top down / Bottom up
Loi de Moore
Les nanotechnologies entrainent le
recouvrement de plusieurs domaines de
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (57)recherches
Objectif, sommaire et méthodologie
Conclusions
La rencontre des voies ascendantes et descendantes de
toutes les domaines a été extrêmement fructueuse pour
créer une nouvelle science et une nouvelle technologie.
La conclusion du jour est que les nanosciences
/ nanotechnologies sont un très vaste
domaine pluridisciplinaire et désormais d’une
importance sociétale
Polytech-Lyon / Matériaux 5ème année (2013-2014) (58)
Objectif, sommaire et méthodologie
La crainte des « nanos »
Les nanotechnologies suscitent également des craintes
plus ou moins raisonnables
Ici le bandeau d’un site web de l’association « Pièces et main
d’œuvre » clairement anti technologique
En bref : nous considérons que la technologie - non pas ses "dérives"- est le fait majeur du capitalisme
contemporain, de l’économie planétaire unifiée. La technologie est la continuation de la guerre, c’est-àdire de la politique, par d’autres moyens.
Si nous avons semé quelques doutes, par exemples sur les nanotechnologies et les technologies
convergentes, sur la biométrie, les RFID et les neurotechnologies, sur le téléphone portable et nombre
de sujets connexes, sur la destruction du territoire, la cannibalisation de "l’écosystème" par le système
technicien,
c’est
à force5ème
d’enquêtes,
de harcèlement
textuel, d’interventions lors d’occasions officielles.
Polytech-Lyon
/ Matériaux
année (2013-2014)
(59)

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