« En matière de nanocomposites, les verrous ne sont pas que technologiques »

[3 Questions A] Jean-François Hochepied - SCPI

Innover par les nanomatériaux. La perspective a de quoi séduire. Mais qu'est-ce que cela implique ? Jusqu'où peut-on aller ? Avec quels moyens ? Quels sont les verrous technologiques ou économiques ? A quoi faut-il être vigilant ? Le point avec Jean-François Hochepied, chercheur au SCPI.

Innover par les nanomatériaux. La perspective a de quoi séduire. Mais qu’est-ce que cela implique ? Jusqu’où peut-on aller ? Avec quels moyens ? Quels sont les verrous technologiques ou économiques ? A quoi faut-il être vigilant ? Le point avec Jean-François Hochepied, chercheur au Laboratoire des Systèmes Colloïdaux dans les Procédés Industriels à l’école des Mines ParisTech. Autant de questions qui seront également abordées lors de la journée » Innover avec les nanomatériaux » organisée par les Techniques de l’ingénieur le 1er juin 2010 à Paris (lire l’encadré).

Techniques de l’ingénieur : D’un point de vu technique, qu’est-ce que les industriels savent faire et maîtrisent en matière de nanomatériaux aujourd’hui ?

Jean-François Hochepied : » Les industriels savent revêtir – par des méthodes physiques ou chimiques – des matériaux par des couches nanométriques d’un autre matériau, et aussi produire des nanoparticules, fonctionnaliser leur surface, les stabiliser dans différents milieux, les disperser dans certaines matrices, autrement dit, produire des nanocomposites. Évidemment, on parle ici d’industriels ayant des moyens techniques et de Recherche et Développement conséquents. Le contrôle des procédés est bien entendu délicat, sans parler des difficultés techniques de suivi en ligne. Par exemple, il ne suffit pas de mélanger sans précaution des poudres et un polymère pour obtenir un bon nanocomposite qui apportera de nouvelles fonctionnalités (optiques, électriques, mécaniques, résistance au feu etc…) au polymère de base : la nature des interfaces, le niveau d’agrégation des particules, l’architecture à différentes échelles ont un impact sur les propriétés finales et doivent être maîtrisés.

Quels sont alors les verrous technologiques qui subsistent ?

Les principaux verrous sont-ils technologiques ? Les coûts associés aux procédés à mettre au point, par rapport au marché espéré, peuvent parfois suffire pour décourager l’innovation par les nanomatériaux, même si les produits offrent de nouvelles fonctions ou des performances inédites. En outre les industriels sont forcément attentifs aux interrogations de la population sur les risques associés aux nanomatériaux en production, ou lors de l’utilisation par le client et en fin de vie…

De fait, quelles sont actuellement les grandes questions que se posent, dans ce domaine, les industriels ?

En ce moment les questions liées aux risques (sur la santé) sont probablement les plus présentes. Il est à espérer que les nombreux projets nationaux et internationaux consacrés aux risques – à la nanotoxicité, ou » nanosafety » selon l’approche -, permettront de mieux les cerner et de définir des outils permettant de les réduire si nécessaire.La question du cycle de vie ne doit pas être oubliée même si elle n’est pas prioritaire pour de nombreux industriels. Par exemple si on introduit des nanocharges dans un polymère recyclable, on complique – voire on peut rendre impossibles – les opérations de recyclage censées intervenir en fin de vie.Enfin, les industriels peuvent se demander comment définir et intégrer de nouvelles compétences » nanomatériaux » répondant à leurs besoins, et quel niveau d’internalisation adopter. Par exemple dans le cas de nanocomposites à matrice polymère, faut-il chercher à fabriquer soi-même à façon les nanocharges, ou peut-on se contenter de les acheter ailleurs ? Quel doit être le poids relatif entre recherche interne et collaborations académiques ? Comment faire une veille technologique efficace dans un domaine aussi mouvant et complexe ? Autant de questions qui méritent réflexion. » En savoir plusJean-François Hochepied est responsable depuis juillet 2001 du laboratoire SCPI (Laboratoire des Systèmes Colloïdaux dans les Procédés Industriels) à l’école des Mines ParisTech. Dans ce cadre, il y a mis en place une activité nanomatériaux et a organisé des manifestations consacrées à ces derniers : journées industrielles à Mines-Paristech, Symposia dans des congrès de l’European Materials Research Society. Ses principales thématiques de recherche sont les synthèses de particules submicroniques, de nanoparticules et de matériaux nanostructurés par précipitation et cristallisation en solution aqueuse.Formation Techniques de l’ingénieurA ce titre, il participera également à la journée » Innover avec les nanomatériaux » organisée par les Techniques de l’ingénieur le 1er juin 2010 à Paris. Voir le programme complet. Propos recueillis par Anne-Laure BérangerSommaire du Cahier Nanotechnologies> Bases documentaires

Aspects sécurité des nanomatériaux et nanoparticules manufacturés
Régulation juridique et nanosciences
Les nanotechnologies et le droit des brevets d’invention

> Comprendre

« Il faut assurer la diffusion des nanotechnologies dans le tissu industriel » (Vincent Pessey – Alcimed)
Nanotechnologies et médecine : une révolution annoncée
La giga capacité de la nanoélectronique
Vers le développement de nouvelles fonctions pour les matériaux

> Evaluer

« En matière de nanocomposites, les verrous ne sont pas que technologiques » (Jean-François Hochepied – SCPI)
« Il faut cesser d’ériger en nécessité l’objectif aveugle de garder notre rang » (Gérard Toulouse)
Nanotechnologies : les entreprises face au risque de réputation
Nanomatériaux : l’Afsset recommande la prudence
Nouveau rapport d’Ambassade : les nanotechnologies dans les pays nordiques

> In situ