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Article

1 - CONTEXTE

2 - NANOTECHNOLOGIES ADN

3 - EXEMPLE POUR LE STOCKAGE D'ÉNERGIE : NANOCOMPOSITES ÉNERGÉTIQUES

4 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : RE212 v1

Conclusion
Auto-assemblage dirigé de nanoparticules par ADN : application pour le stockage d’énergie

Auteur(s) : Fabrice SEVERAC, Carole ROSSI, Aurélien BANCAUD, Alain ESTEVE

Date de publication : 10 oct. 2012

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Auteur(s)

  • Fabrice SEVERAC : Docteur - Post-doctorant au LAAS-CNRS, Toulouse (France) - Actuellement Ingénieur de recherche à la Société Nanomade Concept

  • Carole ROSSI : Docteur - Directeur de recherche au LAAS-CNRS, Toulouse (France)

  • Aurélien BANCAUD : Docteur - Chargé de recherche au LAAS-CNRS, Toulouse (France)

  • Alain ESTEVE : Docteur - Chargé de recherche au LAAS-CNRS, Toulouse (France)

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INTRODUCTION

Résumé :

Cet article propose une revue des technologies ADN apparues il y a plus de trente ans aux États-Unis et explorées depuis comme technologie d’assemblage à l’échelle nanométrique d’objets divers à partir de brins d’ADN. Après une définition et la description des technologies ADN, nous présentons l’évolution et les découvertes clés dans ces technologies : de la fabrication de matériaux à ADN jusqu’à la réalisation de super-cristaux de nanoparticules. Enfin, une application récente pour le stockage d’énergie est détaillée.

Abstract :

Among the different bottom-up strategies for the nanoscale and 3D assembly of elementary building blocks composed of nanoparticles, nanotubes, biological molecules, and other organic objects, DNA technologies are among the most promising. In this article, we present an overview on a key developments and findings of these technologies, which were disclosed more than thirty years ago from the synthesis of real DNA materials to the completion of super-crystals by DNA-guided assembling of nanoparticles. A recent application for energy storage is detailed.

Mots-clés :

Nanotechnologies, Auto-assemblage, Énergie, Technologies ADN, Nanocomposites énergétiques

Keywords :

Nanotechnologies, Self-assembling, Energy, DNA technologies, Energetic nanocomposites

Points clés

Domaine : Nanotechnologies

Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité

Technologies impliquées : Auto-assemblage ADN, Nanoparticules

Domaines d’application : Énergie

Principaux acteurs français : CNRS

Autres acteurs dans le monde : Northwestern University, Center for Functional Nanomaterials, New York University

Contact :  [email protected]

http://homepages.laas.fr/fseverac/

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-re212


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4. Conclusion

Toutes les avancées décrites dans cette communication montrent la puissance des nanotechnologies ADN pour contrôler la matière à l’échelle nanométrique. Plus de trente ans après la suggestion du principe de l’utilisation de l’ADN en tant qu’outil de nano-construction, des évolutions majeures ont été réalisées, et en particulier la fabrication d’origami ADN, ou la nano-structuration de nanoparticules selon des architectures amorphes ou régulières.

Depuis les années 2000, les activités de recherche autour des technologies ADN ne cessent d’augmenter, le nombre d’équipes travaillant sur le sujet a également progressé. Cependant, la pluridisciplinarité de cette technologie implique des savoir-faire à la fois en chimie, en biologie et en physique, ce qui peut limiter son développement. De fait, le champ applicatif ouvert couvre un spectre suffisamment large, allant de la médecine à l’énergie, en passant par l’optique ou l’électronique, pour rendre ces difficultés surmontables du point de vue de l’ingénieur.

Dans un avenir lointain, il faudrait se projeter dans les perspectives d’une production de masse, mais il existe encore de nombreux facteurs limitant dus au changement d’échelle, au temps et au coût de fabrication des matériaux. D’un point de vue fonctionnel, la robustesse, le vieillissement, le rendement et la complexité de conception de tels matériaux sont encore à évaluer. Il n’en demeure pas moins que tous les efforts réalisés par les équipes de recherche lèveront pas à pas ces différents verrous, et que les technologies ADN semblent promises à un réel avenir pour la fabrication des matériaux multifonctionnels du futur.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   *  -  In International Technology Roadmap for Semiconductors Edition : http://www.itrs.net/ (2011).

  • (2) - PHLIP (D.) -   Supramolecular chemistry : Concepts and perspectives. By J.-M. Lehn, VCH, Weinheim 1995, x, 271 pp., softcover, DM 5 800, ISBN 3-527-2931 1-6  -  Advanced Materials, 8(10) : p. 866-868 (1996).

  • (3) - LEHN (J.-M.) -   Perspectives in Supramolecular Chemistry – From Molecular Recognition towards Molecular Information Processing and Self-Organization  -  Angewandte Chemie International Edition in English, 29(11) : p. 1304-1319 (1990).

  • (4) - LEHN (J.-M.) -   Supramolecular Chemistry – Scope and Perspectives Molecules, Supermolecules, and Molecular Devices (Nobel Lecture)  -  Angewandte Chemie International Edition in English, 27(1) : p. 89-112 (1988).

  • (5) - MASTRANGELI (M.) et al -   Self-assembly from milli- to nanoscales : methods and applications  -  J.Micromech. Microeng., 19(8) : p. 083001 (2009).

  • ...

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