Les matériaux nanostructurés - E-nov'mag, le webzine de l'innovation par Arkema
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Le chiffre-clé

     
 
1 nanomètre = 0,000001 millimètre, soit un milliardième de mètre
 
     
 
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L’ABC des « nano » : des nanosciences aux nanomatériaux

 

Produire des matériaux et des équipements à l’échelle nanométrique, dotés de propriétés et de fonctionnalités exceptionnelles, tel est le pari des nanosciences.


La naissance de cette science nouvelle de « l’infiniment petit » date des années 1980, mais c’est aujourd’hui qu’elle prend un véritable essor.


Organiser la matière à l’échelle du nanomètre

Il s’agit de développer des procédés permettant de structurer la matière pour lui conférer des propriétés nouvelles, pour la rendre plus résistante, plus légère, plus conductrice,… De quoi mettre à contribution la créativité des chercheurs et l’imagination des industriels en quête d’innovation.


Les nanomatériaux (minéraux, céramiques, carbone, polymères…) sont composés de nano-objets séquencés d’une manière régulière et parfaitement maîtrisée, grâce à des méthodes de production spécifiques. Parmi les nombreux nanomatériaux déjà commercialisés ou en voie d’industrialisation, les nanotubes de carbone sont dotés d’une structure cristalline qui ressemble à un tube creux, formé d’une « feuille » roulée sur elle-même. Les atomes de carbone sont disposés régulièrement en pentagones, hexagones et/ou heptagones.


Des propriétés nouvelles, des produits innovants

Les nanomatériaux sont porteurs de caractéristiques physiques et chimiques inégalées. Les nanotubes de carbone présentent par exemple des propriétés mécaniques, électriques ou piézoélectriques particulièrement intéressantes dans de nombreuses applications.


Les nanomatériaux peuvent être mis en œuvre en l’état ou utilisés en tant qu’éléments de renfort de la matrice de matériaux plus traditionnels. Dans tous les cas, leurs exceptionnelles propriétés permettent de concevoir des produits résolument innovants : élastomères « auto cicatrisants », fibres ultra-solides qui se déforment sans se rompre, Plexiglas® plus léger que le verre qui résiste aux chocs tout en restant transparent …


La synthèse de nanomatériaux nécessite de réunir des conditions très spécifiques (température, pression, environnement…). Les chercheurs travaillent aujourd’hui à l’optimisation de leur mode de production et au développement de leurs applications potentielles. Sans aucun doute, les plus grandes avancées sont encore à venir dans bien des domaines.

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Les nano-matériaux, dès l’antiquité !

     
 

Les nanosciences vous semblent résolument actuelles et modernes ? Sachez que les nanomatériaux étaient déjà utilisés il y a plusieurs siècles !


Nanoparticules d’or et d’argent pour teinter le verre des Romains, nanoparticules pour colorer les vitraux du Moyen-âge. Et si les cimeterres tant redoutés des Sarrasins étaient si résistants, c’est parce que l'acier de Damas contenait des nanotubes de carbone !


Les artisans de l’époque n’avaient bien sûr pas conscience d’intervenir sur la structure même de la matière. Leur savoir-faire a pourtant permis de produire des nanomatériaux avant l’heure, comme le font aujourd’hui sciemment les chimistes les plus innovants !

 
     
 

Pour en savoir plus

     
 
 
     
 
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