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Les nanotechnologies
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Contexte

Petit, mais costaud

Le préfixe nano- signifie « un milliardième ». En pratique il indique une petitesse extrême. A tel point, d’ailleurs, qu’une nanostructure doit être agrandie plus de dix millions de fois avant que nous puissions apprécier aisément ses détails minutieux à l’œil nu. Les nanotechnologies désignent des disciplines où la matière est manipulée à l’échelle atomique et moléculaire pour créer de nouveaux matériaux et procédés. Ce n’est pas simplement l’étude de l’infiniment petit, c’est l’application pratique de ces connaissances.
Il y a deux chemins qui mènent au nanomonde : la fabrication moléculaire, qui passe par la manipulation d’atomes individuels (construction à partir de la base), et l’ultraminiaturisation, qui produit des systèmes de plus en plus petits (travail à partir du sommet).

Le nanomonde :

On distingue trois secteurs principaux :

La nanoélectronique
Elle s’inscrit dans le prolongement de la microélectronique, plus particulièrement pour les ordinateurs, mais à des échelles nettement plus petites.

La nanobiotechnologie
Elle combine l’ingénierie nanométrique et la biologie pour manipuler des organismes vivants ou construire des matériaux inspirés des systèmes moléculaires biologiques.

Les nanomatériaux
Il s’agit de contrôler précisément, aux dimensions nanométriques, la morphologie de substances ou particules en vue de construire des matériaux nanostructurés. Dans tous ces domaines de recherche, qui se recouvrent partiellement, on retrouve les mêmes outils utilisés pour mesurer et manipuler des structures ultrapetites, les microscopes à résolution nanométrique.

Des mondes nouveaux qui offrent de nouvelles opportunités

Les changements des propriétés moléculaires d’un matériau à l’échelle nanométrique peuvent modifier considérablement ses propriétés physiques et chimiques en grandeur nature. Nous ne comprenons pas encore complètement tous les détails qui entrent en jeu ici. Le prochain défi à relever est d’étendre progressivement les méthodes de nanofabrication à la grande production de l’industrie : la recherche fondamentale est appelée à jouer un rôle essentiel pour exploiter pleinement le potentiel des nanotechnologogies.

Travaux en cours

Dans le cinquième programme-cadre de la Commission européenne pour la recherche et développement technologique (RDT), l’essentiel du financement pour les nanotechnologies était destiné aux programmes :

  • Qualité de la vie et gestion des ressources du vivant;
  • Société de l’information conviviale (IST); et
  • Croissance compétitive et durable.
Deux projets menés au titre de chacun de ces programmes sont présentés ici pour illustrer l’étendue et la portée de la recherche nanotechnologique dans l’Union européenne.

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Colonne à faisceau ionique focalisé.
Colonne à faisceau ionique focalisé.