Expo Nano, la technologie prend une nouvelle dimension








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Expo Nano

La technologie prend une nouvelle dimension



TEXTES DE L’EXPOSITION

19 juillet 2007


Textes coordonnés par Laurent Chicoineau, laurent.chicoineau@ccsti-grenoble.org

et Cécile Mériguet, cecile.meriguet@ccsti-grenoble.org

Responsable de la production : Nohémi Ollivier, nohemi.ollivier@ccsti-grenoble.org

Liste des panneaux :


1 – Panneau d’introduction

2 – FONDEMENTS – Un autre point de vue sur le monde

3 – FONDEMENTS – Une question de taille

4 – FONDEMENTS - L’invention des nanotechnologies

5 – FONDEMENTS – La nature pour modèle

6 – TECHNIQUES – Voir et manipuler l’invisible

7 – TECHNIQUES – La pluridisciplinarité en marche

8 – TECHNIQUES – Le projet nanotechnologique

9 – TECHNIQUES – Limites et défis techniques

10 – APPLICATIONS – Des nouveaux matériaux

11 – APPLICATIONS – Energie et environnement

12 – APPLICATIONS – Informatique et audiovisuel

13 – APPLICATIONS – Sports et loisirs

14 – APPLICATIONS – Médecine à la carte

15 – ENJEUX – Vers une nouvelle économie ?

16 – ENJEUX – Nanotechnologies = danger ?

17 – ENJEUX – Contrôler le développement des nanotechnologies ?

18 – Générique


1 – Panneau d’introduction
Expo Nano, la technologie prend une nouvelle dimension

On parle beaucoup d’elles. Chez les chercheurs, les financiers, les ingénieurs, les politiques, les militants, les défenseurs de l’environnement, les philosophes, les journalistes, les économistes… les nanotechnologies font l’objet de nombreux débats, discussions, controverses. Mais de quoi parle-t-on quand on parle des « nanotechnologies » ?

FONDEMENTS. On parle de sciences, du monde des atomes, et de dimensions très petites. TECHNIQUES. On parle technologies aussi, puisqu’une de leurs spécificités, c’est leur capacité d’observer et de manipuler les atomes, qui ouvre des perspectives nouvelles en matière de médecine ou de maîtrise des énergies, par exemple. APPLICATIONS. On parle applications et donc : économie et marchés. Car les nanotechnologies sont annoncées par certains comme la prochaine « révolution industrielle », un puissant moteur d’innovation et de développement. ENJEUX. On parle de bénéfices mais on parle aussi risques, dérives, et peurs. Quelles précautions prendre face à des technologies qui semblent pouvoir concerner tous les domaines de la vie quotidienne ? Technologies du très petit, les nanotechnologies nous lancent de grands défis.
+ Visuel

+ Logos

2 – FONDEMENTS – Un autre point de vue sur le monde
Nano vient du grec nanos qui signifie « nain ». Il est utilisé comme préfixe de l’unité de mesure, nanomètre, qui comme kilo, milli, centi, est une puissance de 10. Un nanomètre équivaut donc à 10-9 mètre. Celle-ci représente un milliardième de mètre ou encore 1/1 000 000 000. Cette échelle est celle de l’atome, la brique élémentaire de toute matière. L’échelle nano est celle du très petit. Pour s’en faire une idée, il existe la même différence de taille entre un atome et une balle de tennis qu’entre une balle de tennis et la planète Terre.
L’atome d’hydrogène

Le plus simple des atomes, l’hydrogène, mesure environ 0,1 nanomètre. Dix atomes d’hydrogène alignés mesurent environ un nanomètre (nm).
L’ADN

Si la molécule d’ADN ne mesure que 2.5 nm de largeur, sa longueur est en revanche proche du micron (un millionième de mètre = 10-6 mètre). Si on la « déplie », elle peut atteindre le centimètre.

Le saviez vous ?


Le plus petit élément des circuits intégrés est de l’ordre d’une dizaine de nanomètres de largeur, un globule rouge, du millier de nanomètres et le point à la fin de cette phrase a un diamètre d’environ 100 000 nm, soit 0.1 millimètre.

3 – FONDEMENTS – Une question de taille
A l’échelle nanométrique, la matière se comporte différemment. En particulier, les propriétés de surface des objets (adhérence, réaction chimique…) déterminent leur comportement. Car plus un objet est petit, plus sa surface est importante par rapport à son volume. L’étude des liaisons chimiques prend alors toute son importance dans les nanosciences. Il existe plusieurs types de liaisons chimiques aux intensités et aux propriétés différentes. De ces propriétés vont découler les formes spatiales des molécules.

La liaison covalente

C’est la liaison la plus forte qui puisse exister entre deux atomes. Plus précisément, elle s’effectue grâce au partage d’un ou plusieurs électrons.
La liaison ionique

Elle est presque aussi puissante que la liaison covalente mais ses propriétés sont très différentes. Les ions négatifs et positifs s’attirent.  L’eau peut « court-circuiter » une liaison ionique à tel point qu’un matériau qui tient par cette liaison peut se dissoudre (exemple : le sel).
La liaison hydrogène

Bien que faible, elle donne à l’eau des propriétés remarquables. L’eau absorbe beaucoup de chaleur en se vaporisant. La glace est plus légère que l’eau et flotte à sa surface. Ces deux propriétés sont essentielles au monde vivant.
La liaison hydrophobe

Cette liaison n’est pas une vraie liaison atomique. C’est une conséquence de la liaison hydrogène : c’est elle qui permet à l’huile de séparer de l’eau. Cette liaison est extrêmement faible.
La liaison de Van der Waals

C’est une des liaisons les plus faibles de toutes. On a découvert qu’un petit lézard, le gecko, utilisait cette force pour marcher au plafond.

4 – FONDEMENTS - L’invention des nanotechnologies
S’il n’existe pas de définition consensuelle du mot nanotechnologie, la Royal Society et la Royal Academy of Engineering en proposent une en 2004, rédigée à l’issue d’une consultation de citoyens et d’experts. Les nanotechnologies se définissent comme « la conception, la caractérisation, la production et les applications des structures, dispositifs et systèmes, en contrôlant leur forme et leur taille à l'échelle du nanomètre. » Les nanosciences étudient « des phénomènes et des matériaux dont les propriétés aux échelles nanométriques sont significativement différentes de celles observées à plus grande échelle. »
Le prophète
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