Un chercheur : Rodrigue Lardé. Un enseignant : Christèle Remy. Une classe : 1 S4,lycée Galilée

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Catherine Lambert
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«Notre chercheur», Rodrigue Lardé est enseignant-chercheur. Enseignant en Physique, il effectue ses recherches au sein du Groupe de Physique des Matériaux de l Université de Rouen.

2 «Notre chercheur», Rodrigue Lardé est enseignant-chercheur. Enseignant en Physique, il effectue ses recherches au sein du Groupe de Physique des Matériaux de l Université de Rouen. Ses recherches portent sur l étude de nanostructures magnétiques comme par exemple des couches minces que l on trouve dans les disques durs. Nous avons effectué avec lui des recherches sur les nanotechnologies afin de vous les présenter.

3 INTRODUCTION AUX NANOTECHNOLOGIES La nanotechnologie est : l'étude, la fabrication, la manipulation de structures, de dispositifs et de systèmes matériels à l'échelle de moins d'une centaine de nanomètres ( 10-9 m)

4 Quelques dates

5 Les classements des nanomatériaux 2D : 2 dimensions du matériau sont supérieures à 100 nm. 2D Les couches minces ou multicouches 1D : 1 dimension du matériau est supérieure à 100nm 1D Les nanofils Module solaire à couche mince Nanotubes de carbone 0D : aucune dimension du matériau n est supérieure à 100nm 0D Les nanoparticules Nanopoudre de diamant

6 Comment observer les nanomatériaux? microscope optique (Résolution : micromètre)

7 Microscopes Électroniques à Balayage (MEB) (R : [0,4 ; 20] nm) Observations Fourmi en transmission (MET) (R : 0,08nm) Image en fausses couleurs du virus de la grippe

8 Observations, au microscope électronique, effectuées par M. Lardé, de dépôts de cuivre réalisés par électrolyse au lycée Galilée Notre lycée à la taille nanométrique!!!

9 Microscope à effet tunnel (1981) Il permet d'avoir un «scan» de la surface d'un matériau. Sa résolution est à l échelle atomique. Atomes de silicium à la surface d'un cristal de carbure de silicium (SiC).

10 Sonde Atomique Tomographique (Résolution : Angströms m)

11 Pointe, du matériau, taillée afin de l introduire dans la sonde tomographique pour en étudier la structure atomique en volume Image obtenue avec une sonde tomographique. La couleur des atomes est fixée dans le logiciel de traitement.

- Méthode ascendante : gravure des différentes couches composant le

12 Fabrication des nanomatériaux : le procédé top-down -Réduction des éléments existants aux tailles macro et microscopiques. - Méthode ascendante : gravure des différentes couches composant le matériau Exemple des téléphones : taille réduite de plus de moitié grâce à la miniaturisation des composants.

13 Fabrication des nanomatériaux : procédé bottom-up

14 Bottom-up Auto-assemblage.

15 Bottom-up Assemblage par positionnement.

16 Le Carbone

17 Les Fullerènes

18 En 1991 lors de la production en masse Lijama identifie des nanotubes Depuis 1990 il est possible de produire le C 60 en masse à l aide d arcs électriques

19 Graphène fullérènes nanotube

20 Les diverses utilisations des nanomatériaux Les nanotubes de carbone et le graphène «Les nanotechnologies ont investi notre quotidien. En Europe, déjà plus de 400 produits en contiendraient.» Florence Heimburger

21 Peintures et vernis Avec des nanoparticules d'oxyde de silicium et de dioxyde de titane Des nanomatériaux dans le bâtiment... Vitres autonettoyantes recouvertes de dioxyde de titane Béton autonettoyant avec des nanopoudre d'oxyde de titane (Eglise Dives in Mesicordia, Rome)

22 Dans les dentifrices : le dioxyde de titane (colorant) le peroxyde de calcium (blanchir les dents) nanoparticules d'argents (désinfectant) Crèmes : dioxyde de titane et liposomes... dans la cosmétique... Dans le maquillage : oxyde de zinc

23 Les liposomes Particule se présentant sous la forme d'une petite sphère et constituée d'une double couche de lipides (corps gras) contenant différentes substances médicamenteuses dans une substance aqueuse (à base d'eau)

24 Les usages des nanotechnologies dans la médecine -Application de nanomatériaux dans le domaine médical. - Améliore la compréhension, le diagnostic ou le traitement de maladie. - Pourrait permettre la création de nanorobots pouvant soigner localement les maladies. Modélisation moléculaire d'un principe actif lié à une enzyme.

25 La nanoparticule d or dans le traitement contre le cancer _ Aussi appelées Nanoshell, créées dans les années 1990 par Naomi Halas. _ Elles sont composées d'un noyau de silice recouvert d'une fine pellicule d'or. _ Ces particules ont pour caractéristiques de capter une longueur d'onde de la lumière spécifique.

26 Elles peuvent aussi servir de prothèse. Les nanotechnologies pourront réguler et soigner directement dans le sang.

27 Les nanotechnologies et la traçabilité DONNéeS CIVILES DONNéeS MéDICALES CARTE DE CRéDIT SUIVI DES MALADIES TRAçABILITé

28 TOXICOLOGIE DES NANOPARTICULES QUESTIONS ÉTHIQUES PEUR DE L HYPER- SURVEILLANCE MENACE DE LA VIE PRIVÉE

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