Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Fabrice SEVERAC : Docteur - Post-doctorant au LAAS-CNRS, Toulouse (France) - Actuellement Ingénieur de recherche à la Société Nanomade Concept
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Carole ROSSI : Docteur - Directeur de recherche au LAAS-CNRS, Toulouse (France)
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Aurélien BANCAUD : Docteur - Chargé de recherche au LAAS-CNRS, Toulouse (France)
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Alain ESTEVE : Docteur - Chargé de recherche au LAAS-CNRS, Toulouse (France)
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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.
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.
Nanotechnologies, Auto-assemblage, Énergie, Technologies ADN, Nanocomposites énergétiques
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/
L'expertise technique et scientifique de référence
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Accueil > Ressources documentaires > Innovation > Nanosciences et nanotechnologies > Nanomatériaux : synthèse et élaboration > Auto-assemblage dirigé de nanoparticules par ADN : application pour le stockage d’énergie > Contexte
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Nanotechnologies ADN1. Contexte
Dans le domaine des nanotechnologies et de la science des matériaux, un des défis à relever est le développement de stratégies permettant de contrôler avec une grande précision et aussi à grande échelle (au-delà du centimètre), la structuration et la fabrication de matériaux et dispositifs fonctionnels. La maîtrise de l’arrangement de la matière à l’échelle nanométrique, à partir de briques élémentaires diverses, devrait non seulement permettre d’augmenter les performances des matériaux, mais aussi de leur donner de nouvelles fonctionnalités, de créer des matériaux ou dispositifs ad hoc. Les approches traditionnelles de miniaturisation classiquement rassemblées sous la terminologie top-down sont issues de l’industrie microélectronique. Principalement dédiées aux matériaux semi-conducteurs, elles reposent aujourd’hui sur des techniques puissantes et efficaces de structuration de la matière à partir d’imposantes et coûteuses machines contrôlées par un opérateur externe. Ces technologies top-down sont confrontées à plusieurs problèmes parmi lesquels leurs coûts et la modification des machines et lignes de fabrication pour tirer le meilleur profit de la miniaturisation en vue d’une production de masse. Mais ces technologies font également face aux limites physiques intrinsèques propres à la miniaturisation des matériaux classiques et des architectures au niveau composant, dont les concepts ont été jetés dans les années 50-60. Aujourd’hui, nous nous situons à un nœud technologique de 35 nm pour la réalisation des transistors MOS, et les roadmaps de la microélectronique insistent sur la nécessité de proposer des innovations aussi bien sur le plan des matériaux que des architectures pour poursuivre la miniaturisation de ces unités logiques élémentaires .
À l’image du monde vivant où l’assemblage dirigé de molécules permet la fabrication d’organismes, l’idée de tirer parti de processus d’auto-organisation de la matière comme alternative technologique est apparue dans les années 90 ...
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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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