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1 - PROPRIÉTÉS

2 - FAMILLES PARTICULIÈRES

3 - NANOSYSTÈMES

4 - QUELQUES GRANDES FAMILLES D'APPLICATIONS

| Réf : NM3011 v1

Propriétés
Nanomatériaux - Propriétés et applications

Auteur(s) : Paul COSTA

Date de publication : 10 déc. 2001

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RÉSUMÉ

De par l'étendue et l'intérêt de leurs propriétés et les domaines dont elles relèvent, les nanomatériaux participent déjà à bon nombre d'applications industrielles. Cet article propose un récapitulatif de ces nombreuses et innovantes propriétés : mécaniques, électroniques, de transport, ferromagnétiques, optiques et chimiques. Sont présentées ensuite les familles particulières que sont les céramiques, les dispersions dans les polymères, les nanomatériaux biologiques et mimétiques et les fullerènes et nanotubes de carbone. Ainsi, les nanosystèmes peuvent être expliqués au travers de la nanofabrication de dispositifs électroniques et de l’électronique moléculaire.

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ABSTRACT

Due to the extent and interest in their properties and the domains to which are involved, nanomaterials are already used in numerous industrial applications. This article lists these innovative properties: mechanical, electronic, for transport, ferromagnetic, optical and chemical. The specific families constituted by ceramics, dispersions in polymers, biological and mimetic nanomaterials, fullerenes and carbon nanotubes are then presented. Nanosystems can thus be explained through the nanoproduction of electronic devices and via molecular electronics.

Auteur(s)

INTRODUCTION

Dans cet article, on se propose de passer en revue les propriétés et les principales applications des matériaux pour lesquels une phase au moins, déterminante pour certaines propriétés, a des dimensions inférieures à 100 nanomètres. Les structures et méthodes d'élaboration de ces matériaux sont développées dans l'article Nanomatériaux. Structure et élaboration [NM 3 010] du même traité auquel le lecteur se reportera.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-nm3011


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1. Propriétés

Paul COSTA

ingénieur général de l’Armement

Haut ­conseiller à l’Office National d’Études et de Recherches Aérospatiales (ONERA)

Avec la mise au point de techniques permettant d'élaborer des matériaux dont les dimensions sont nanométriques, un champ considérable s'est ouvert pour des matériaux nouveaux et des propriétés ont été découvertes qui relèvent de la physique (optique, électronique, magnétisme), avec déjà un ensemble très important d'applications industrielles, de la catalyse ou de la mécanique, avec toutefois, pour les matériaux structuraux, une limitation liée à la difficulté à accéder à des quantités de matière ou à des coûts pertinents. Parallèlement se sont développées des technologies permettant de façonner, par modulation de la composition ou par usinage à l'échelle nanométrique, des systèmes de matériaux et, de là, d'inventer des dispositifs qui sont la clef du futur en microélectronique et en informatique mais qu'il n'est pas possible d'évoquer pleinement ici en raison même de leur étendue.

1.1 Propriétés mécaniques

HAUT DE PAGE

1.1.1 Limite élastique

La limite élastique Re des matériaux cristallins dépend fortement de la taille de grain. Il s'agit là d'un fait d'expérience de tous temps reconnu, qui est quantifié par une loi qui est sans doute celle qui est la plus généralement observée en métallurgie physique, la loi de Hall-Petch :

avec :

 : 
limite élastique du monocristal,
k
 : 
coefficient,
d
 : 
diamètre...

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BIBLIOGRAPHIE

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  • (3) - IZAKI (K.) -   *  -  Si3N4-SiC hybrid powder, Tech. Rep. 9001-9004 Mitsubishi Gas Chemical Company (1990).

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  • (7) - PIRAUX (L.), GEORGE (J.M.), DESPRES (J.F.), LEROY (C.),...

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