Les nanomatériaux: applications industrielles et incertitudes. Dr Daniel BERNARD Scientific Senior Advisor.

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Mauricette Champagne
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1 Les nanomatériaux: applications industrielles et incertitudes Dr Daniel BERNARD Scientific Senior Advisor CEA 10 AVRIL 2012 PAGE 1

2 Les Nanomatériaux: De quoi parle-t-on? Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

3 Nanotechnologies couvrent soit l un ou l autre, soit les deux domaines suivants (ISO TC 229, CEN TC 352 / M461 de la C.E. DG Entreprise, AFNOR X457 et OCDE WPN et WPMN) 1. Comprendre et contrôler la matière et les procédés à l échelle nanométrique trique, typiquement, mais pas exclusivement, entre 1 et 100 nanomètres, dans une ou plusieurs dimensions, lorsque des propriétés dépendant de la taille génèrent de nouvelles applications. 2. Utiliser les propriétés des matériaux à l échelle nanométrique qui diffèrent des propriétés, d une part des atomes ou des molécules isolés, d autre part de la matière massique, pour créer des matériaux, des appareils et des systèmes qui exploitent ces nouvelles propriétés de l échelle nanométrique trique. Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

4 Matériaux structurés à l échelle nanométrique Nanomatériaux Matériaux avec au moins une dimension externe, ou ayant une structure interne ou une structure de surface à l échelle nanométrique, Nano-objets objets Matériaux ayant une, deux ou trois dimensions externes à l échelle nanométrique, Matériaux nanostructurés Matériaux présentant une nanostructuration interne ou une nanostructuration de surface, Nanomatériaux manufacturés Nanomatériaux produits intentionnellement, dans un but commercial, pour présenter des propriétés spécifiques ou une composition spécifique, Nanopoudre? Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

5 Nanomatériaux manufacturés Matériaux nanostructurés Polymères blocs PS PB PM M A Matériaux nanoporeux Surfaces nanostructurées Nano-objets Nanotubes Structures supramoléculaires Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

6 Revêtements et traitements de surface Traitement du verre Peintures Surfaces auto-nettoyantes Revêtement anti-rayures Textiles techniques Membranes Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

7 Nanomatériaux dans les transports Peinture des pièces composites, " Ligne essence ", Gestion de la puissance électrique, Allègement des structures, Nanocomposites conducteurs, Matériaux actifs (capteurs, actuateurs), Nanocomposites multifonctionnels Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

8 Génération et stockage des énergies alternatives Panneaux Photovoltaïques Eoliennes Stockage de l hydrogène pour piles à combustible Eclairage froid LED Supercapacités Batteries Lithium-ions Isolation thermique Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

9 Membranes nanostructurées pour purification de l eau Polymère hydrophile PVDF Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

10 Définition réglementaire de la C. E. (en cours de révision) "Nanomaterial" means a natural, incidental or manufactured material containing particles, in an unbound state or as an aggregate or as an agglomerate and where, for 50% or more of the particles in the number size distribution, one or more external dimensions is in the size range 1 nm nm. In specific cases and where warranted by concerns for the environment, health, safety or competitiveness the number size distribution threshold of 50% may be replaced by a threshold between 1 and 50%. By derogation from the above, fullerenes, graphene flakes and single wall carbon nanotubes with one or more external dimensions below 1 nm should be considered as nanomaterials. Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

11 Terminologie Nanomatériaux «NOAA» «NOAA»: Nano-Objects, their Agglomerates and Aggregates Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

12 Danger possible des nano-objets Les nano-objets vont dans le cerveau Les particules vont dans les poumons Based on Oberdörster, G., et al., Inhal. Toxicol. 16 (6-7), , Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

13 OCDE WP Manufactured Nanomaterials Gold nanoparticles Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

14 Exemples de nanoparticules industrielles Nanoparticules de dioxyde de titane pour crèmes solaires et peintures Nanoparticules d oxyde de cérium comme additifs pour le diesel Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

15 Bâtiment et Travaux Publics Béton auto-nettoyant à base de ntio 2 Eglise du Jubilé (Rome) Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

Clavier d ordinateur Colloque Nanoparticules : Risques

16 Nano-argent comme biocide Machine à laver Shampooing Brosses à dents Sèche cheveux Poudre de nag Serviettes Clavier d ordinateur Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

17 Nanomatériaux: les incertitudes Définition légale des nanomatériaux Détection, caractérisation, métrologie Législations spécifiques pour les nanomatériaux: nano et REACH, US EPA / PMN, déclaration dans le cadre de la Loi Grenelle 2, étiquetage, Risques «spécifiques des nanomatériaux»: Technique et marché, Impact sur la santé (travailleurs, consommateurs) et l environnement, Juridique / responsabilité, assurance, financier, Ethique, acceptance sociétale, Et l exposition aux nanomatériaux incidents? Bénéfices «spécifiques des nanomatériaux» : Efficacité, performances, nouvelles (multi)fonctionnalités, Développement durable (économie en énergie et en matières premières), Colloque Nanoparticules : Risques ou progrès? DIRECCTE CARSAT - Limoges 24 octobre

18 La Plateforme Nano Sécurité : un guichet unique Frederic.AMBLARD@cea.fr Disposer d une expertise nationale en matière de nanosécurité en regroupant les compétences existantes en un même lieu Expertise Médical et Biologique Formation Quelques chiffres 2000 m2 de laboratoires 7 salles dédiés à la formation 17 M investis 130 personnes Détection Mesures Surveillance R&D Intervention PAGE 18

19 METROLOGIE PAR LA CELLULE D EXPERTISE NANO Merci pour votre attention CEA 10 AVRIL 2012 Commissariat à l énergie atomique et aux énergies alternatives Centre de Grenoble GRENOBLE Cedex 9 DRT PNS PAGE 19 Etablissement public à caractère industriel et commercial RCS Paris B octobre 2013

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