Dangers et risques associés aux nanoparticules

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Justin Gilbert
il y a 7 ans
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1 Dangers et risques associés aux nanoparticules Quelques résultats obtenus à l INERIS Jean-Luc DURKA Les nanotechnologies Des technologies qui emploient des nano-objets Nano : on compte en nanomètres. Typiquement de 0,1 (atome isolé) à 1000 (le micromètre) Une explosion dans le développement technologique 700 Mds en 2008 Bénéfice risque / utilisation

2 Intérêt des matériaux nanostructurés Réactivité chimique accrue : grande surface spécifique (catalyse, traitement de l air, de l eau) Propriétés spécifiques liées à la taille : effets de confinement quantique Propriétés thermodynamiques nouvelles (enthalpie libre de surface plus importante) Propriétés mécaniques : moins de défauts et de dislocation à petite échelle Conductivité thermique et électrique améliorées, moins de dislocations, effets quantiques Etc Le revers de la médaille. Les propriétés remarquables des matériaux nano-structurés peuvent déclencher des phénomènes dangereux pour la santé pour l environnement Vis-à-vis des biens Lesquelles? Réactivité chimique lié à la surface spécifique Taille : peuvent pénétrer partout Effets quantiques augmentant la réactivité (effets redox) Effets liés à la forme ex fibres Effets «Cheval de Troie»

3 Maîtriser les risques pour un développement durable? Dès la conception de nouvelles technologies, en évaluer les dangers et les risques permet: Une meilleure acceptabilité Un développement plus harmonieux, encadré par un contexte (pré)normatif et réglementaire Des technologies non maîtrisées du point de vue des risques peuvent être massivement rejetées et victimes d échecs commerciaux retentissants Véhicules au GPL et parkings souterrains Risques associés aux nanomatériaux Travaux de recherche sur les risques associés aux nanomatériaux dans plusieurs disciplines Toxicologie Ecotoxicologie Expologie Métrologie Risques accidentels

4 Dangers liés à la toxicité des nanoparticules pour l homme sur des modèles animaux Pour les écosystèmes (démarrage ) Dangers liés aux propriétés explosives et de combustion des nanoparticules Modalités et typologie des explosions Condition d explosibilité Métrologie des nanoparticules En ligne sur des procédés industriels Dans des atmosphères variées Evaluation de l exposition et des risques associés Particules ultrafines dans l air intérieur Vers une démarche de certification Toxicité des nanoparticules résultats récents Etude sur la toxicité pulmonaire des nanotubes de carbone Absence d inflammation à l intérieur des alvéoles Absence de franchissement de la barrière alvéolo-capillaire Le déclenchement d un mécanisme de phagocytose

5 Poursuite de la recherche Travaux sur la bio-distribution et la bio-persistance -> programmes de recherche Projet RespINTtox: comparer les voies d exposition par inhalation et par instillation intra-trachéale ; comparer les effets biologiques des NTC purifiés et non purifiés Programme NanoTrans(réseau Antiopes) : approfondir le passage éventuel des NP à travers les barrières biologiques (valider méthode de production de barrières cellulaires in vitro Poursuite de la recherche Programme NanoFol(7 e PCRDT) Développer de nouvelles méthodes de diagnostic et de thérapie basées sur l usage de nanovecteurs 3 missions pour l INERIS 1. Participer au cycle de vie des nanovecteurs 2. Contribuer à la sécurité du processus de production (nanopoudres) 3. Etudier la toxicité potentielle des nanovecteurs

6 Inflammation et explosion dans les nuages de nanopoudres Nature à amplifier les phénomènes d autoéchauffement et d explosion Etude sur 3 types de particules : NC, NTC et NA Variabilité de comportement des particules selon leur nature Projet Intégré de 18 M M Coordonné par le CEA 23 partenaires Approfondissement des connaissances Programme NANOFEU Conséquences de l introduction de nanocharges dans les matrices polymères en remplacement des produits d ignifugation Déterminer la composition et le comportement des produits lors de la combustion des polymères nanochargés Programme SAPHIR Promouvoir une production compétitive, intégrée, propre et sûre de nanomatériaux multifonctions de haute technologie

7 Métrologie des nanoparticules LIBS, détection chimique des NP par rayonnement laser Essais confirmés pour le NP non fibrées (titane, aluminium) Moindre efficacité pour les produits carbonés (NTC) Programme NanoCara Mise au point d un système automatisé de caractérisation globale en temps réel des NP produites en phase gazeuse. Particules ultrafines dans l air intérieur Identifier les sources, variabilités spatio-temporelles et déterminants des particules ultrafines dans l air intérieur, notamment résidentiel

8 Consortium Nano-INNOV : contribution de l INERIS vers une certification volontaire de la nano-sécurité aux postes de travail : Evaluer le système global: Les Hommes Les Moyens Les Modes Opératoires Les Substances Evolution de la technologie, Evolution de la maîtrise des risques, Evolution de la réglementation Un domaine en pleine effervescence Lancement de nombreux programmes de recherches mais des BPL à renforcer Une prise de conscience des industriels de la nécessité de démontrer la maîtrise des risques avant un développement massif (risques au travail, et pour utilisateurs finaux) Des résultats intéressants pour la compréhension des DANGERS, mais on n est pas encore à établir les relations dose-effets Encore beaucoup de chemin a parcourir pour une évaluation quantifiée des RISQUES (cycle de vie, expologie, métrologie, développement de scénarios...) Un encadrement réglementaire en pleine évolution : déclaration obligatoire aux pouvoirs publics de la présence de nanoparticules dans les produits grand public

9 Perspectives Les enjeux actuels sont autour d une meilleure maîtrise de l exposition et de la caractérisation : réponse en préparation : Banc instrumenté pour l étude de la génération de nanoparticules à partir de divers objets incluant des NP Sur les effets sanitaires et environnementaux, la maîtrise de la compréhension du CYCLE DE VIE des NP, de leur émission à leur élimination est cruciale, pour mieux concevoir et interpréter les expériences Perspectives Pour les risques accidentels, la compréhension de la dynamique d agrégation est à améliorer Ces aspects sont encore plus importants pour les aspects liés au comportement environnemental et à l écotoxicologie Renforcement des études et des moyens expérimentaux dans le cadre du Pôle Applicatif en toxicologie et écotoxicologie (suite du Grenelle) Dans le cadre de Nano-Innov : vers une certification volontaire

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