les nano- technologies
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Les Nano- technologies. VISSAULT Emeric ARCHAMBEAU Tony. C'est quoi? C'est l'étude , la fabrication et la manipulation de structures et de systèmes matériels à l'échelle des nanomètres. C'est où? l'optique la biologie l'électronique la mécanique la chimie l'environnement. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Les Nano-
technologies
VISSAULT EmericARCHAMBEAU Tony
C'est quoi?
C'est l'étude, la fabrication et la manipulation de structures et de systèmes matériels à l'échelle des nanomètres.
C'est où?
l'optiquela biologiel'électroniquela mécaniquela chimiel'environnement
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Pourquoi miniaturiser?
Les avantages d'un objet plus petit sont :- Plus facile à transporter.- Moins d'énergie.- Consomme moins.- Produit moins de déchets.- Coûte moins cher.
Comment faire?
Voie descendante :Optimiser les techniques pour mieux miniaturiser.
Voie ascendante :Assembler atome par atome pour faire un objet. p2/14p2/14
nano-objets
Utilisations des nanotubes :
Créer un ascenseur spatial permettant de mettre en orbite des charges de plusieurs tonnes.
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nano-objets
Utilisations du verre nano-structuré : Réfléchir les rayons infrarouges solaire (donc la chaleur). Détruire les salissures grasses. Supprime les reflets gênants. Influer sur la transparence à volonté.
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Applications à l’environnement et l’énergie
- L’énergie photovoltaïque se développe rapidement (40% par an)
- On cherche à améliorer leur rendement encore faible (15% environ)
- Inconvénient : Coût du watt photovoltaïque “silicium” trop élevé
Autre piste : Utilisation de cellules nanocristallines qui pourraient être rendu transparentes…
Capter l’énergie solaireCapter l’énergie solaire
Générateurs photovoltaïques intégrés à un bâtiment du CNRS à Perpignan
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Applications à l’environnement et l’énergie
Mieux détecter et filtrerMieux détecter et filtrerDétection et séparation des substances polluantes à l’aide de capteurs et de filtres améliorés par nanostructuration
10 à 100 nano-fils de palladium connectés au dispositif de mesure
Tamis dont les pores ont des tailles nanométriques
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Applications à l’environnement et l’énergie
Coller sans adhésifColler sans adhésif
Propre sans détergentPropre sans détergent
Les colles et les adhésifs sont de plus en plus performants, mais parfois, dans la nature, “cela tient tout seul”.
Les surfaces sont à des distances nanométriques.Leurs atomes s’attirent alors sous l’effet de forces interatomiques
Le lotus dispose d’un système autonettoyant nanométrique que l’on commence à comprendre et à copier
La surface des végétaux qui ne se mouillent pas,ont un relief nanostructuré.
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Biologie - Médecine
Utilisations des nanocristaux :
Localiser une biopuce. Localiser des tumeurs. etc ...
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Biologie - Médecine
Utilisations des nano-robots :
Outils de diagnostic. Administration de médicaments
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Applications en électronique
Les molécules,Les molécules,composants électroniques du futur ?composants électroniques du futur ?
Transistor de base actuel
Transistor à l’échelle nanométrique (100nm)(existe actuellement)
Schématisation d’un tansistor à l’échellemoléculaire
Dans le domaine de l’électronique, on essaie de miniaturiser en suivant la “voie ascendante”, à partir de molécules individuelles)
Depuis 30 ans, grâce à la miniaturisation, le nombre de transistors dans un microprocesseur double tout les 18 mois
Les experts prévoient que les molécules seront intégrées dans les composants électroniques à l’échéance de 10 ou 20 ans.
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Applications en électronique
La course à la miniaturisationLa course à la miniaturisation
La lecture des disques dursest un phénomène nanométrique
Ce que nous promettent les nanotechnologies :
- LLa capacité de stocker plus de 5 téraoctets sur un timbre-poste a capacité de stocker plus de 5 téraoctets sur un timbre-poste (5000 Giga octect !)(5000 Giga octect !)
- DDes processeurs plus petits qu’un grain de poussièrees processeurs plus petits qu’un grain de poussière assemblés par des bactéries assemblés par des bactéries (!)(!)
- Réalisation de super diodes électroluminescentes, Réalisation de super diodes électroluminescentes, très lumineuses et à faible consommationtrès lumineuses et à faible consommation
et bien plus encore…et bien plus encore…
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Un essor mondial
- Tout les pays industrialisés y sont engagés
- Investiment mondial estimé à 9 milliard de dollars en 2005
- on prévoit un chiffre d’affaire de 1000 milliard de dollars vers 2015
- En France: les nanosciences impliquent : * 200 laboratoires
* plus de 3000 chercheurs, étudiantset personnels des universités et des grandsorganismes de recherche
ImpressionnantImpressionnant
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Incertitudes, risques et craintes
3 types de craintes3 types de craintes
Usage malveillant des découvertesUsage malveillant des découvertes
Perte de contrôle des applicationsPerte de contrôle des applications
La science et la technique vont trop loinLa science et la technique vont trop loinet transgresses les lois naturelleset transgresses les lois naturelles
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Toxicités et pollutions nouvelles
Nous inhalons plusieurs millions de nanoparticules à chaque inspiration !
Les connaissances sont encore très incomplètes
Des études de plus en plus nombreuses sont en cours pour évaluer les toxicités
Les nanoparticules avérées dangereuses ou polluantes, devront être utilisées dans des conditions d’isolement adéquates mais leur devenir,
comme déchet, devra être soigneusement contrôlé.
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Merci de votre Attention