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RÉSUMÉ
Les nanosciences et les nanotechnologies peuvent être définies comme étant les sciences et les technologies des systèmes nanoscopiques. Elle sont ainsi appréhendées comme une petite révolution, tant leur grande capacité de manipulation donne lieu à de nombreuses réalisations. Cet article propose une exploration de ce contexte, du fondamental aux applications. Quelques définitions ainsi que les aspects fondamentaux que sont les lois d’échelle et les nanosystèmes sont alors proposés. Par la suite, les différents outils (microscope à sonde locale, techniques optiques et autres) puis quelques grands domaines d’applications (nanoélectronique, biotechnologies, domaine biomédical et secteur spatial) sont présentés.
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INTRODUCTION
Les nanotechnologies sont présentées comme une révolution. La capacité de contrôler individuellement les atomes donne lieu à de nombreuses spéculations. Certes, un vaste champ d'applications s'ouvre (électronique, aéronautique, chimie, biotechnologies) tant les propriétés des nanosystèmes s'avèrent nouvelles.
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Aspects fondamentaux
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1. Définitions
Michel WAUTELET est physicien et professeur à l’université de Mons-Hainaut, en Belgique.
Les nanosciences et les nanotechnologies peuvent être définies comme étant les sciences et les technologies des systèmes nanoscopiques. Le préfixe « nano » se réfère au nanomètre (nm), soit le millième de micromètre (ou 10−9 m). Les systèmes considérés ont une ou plusieurs de leurs dimensions comprises entre 1 et quelques centaines de nanomètres. Pour mémoire, le rayon typique des atomes est de l'ordre du dixième de nanomètre (0,1 nm = 1 Å). Lorsque les particules ont des dimensions de l'ordre du nanomètre ou au-dessus, on les appelle nanoparticules.
leurs propriétés particulières sont développées dans Les nanoparticules inorganiques[NM 200].
Les nanotechnologies recouvrent plusieurs réalités. Le monde nanométrique est complexe. Il est intermédiaire entre celui de la matière ordinaire et celui des atomes. Pour l'étudier, deux approches sont envisagées, selon que l'on part de notre monde macroscopique (du « haut ») ou à l'opposé, de l'atome (du « bas »).
La première approche, dite top-down (de haut en bas), permet de concevoir comment extrapoler les méthodes habituelles à des échelles plus petites.
La seconde approche, dite bottom-up (de bas en haut), permet de comprendre comment aller de l'échelle atomique à l'échelle des nanosystèmes.
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Définitions
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CAHILL (D.G.) et coll - Nanoscale thermal transport. - J. Appl. Phys., 93, 793-818 (2003).
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(2) - TIMP (G.L.) (éd.) - Nanotechnology. - Springer (1999).
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(3) - WAUTELET (M.) (éd.) - Les Nanotechnologies. - Dunod (2003).
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(4) - BHUSHAN (D.) (éd.) - Springer Handbook of Nanotechnology. - Springer (2004).
-
(5) - FIVEL (M.), FOREST (S.) - Plasticité cristalline et transition d'échelle : cas du monocristal. - [M 4 016], Étude et propriétés des métaux (2004).
-
(6) - COSTA (P.) - Nanomatériaux. Structure et élaboration. - Nanomatériaux- Structure et élaboration[NM 3 010], Nanotechnologies (2001).
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