Bibliographie & annexes
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En anglais
RÉSUMÉ
En dispersant correctement des nano-objets dans diverses matrices, on obtient des matériaux composites dont les propriétés offrent de nouvelles opportunités. Cependant, il est indispensable de caractériser les nano-objets au préalable et d'en contrôler la qualité pour garantir la reproductibilité des propriétés visées. La taille, la morphologie, la composition, la surface spécifique sont des exemples de propriétés incontournables des nano-objets. Le contrôle de l'environnement de travail a, lui aussi, son importance.
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By correctly dispersing nano-objects into different matrixes, composite materials are obtained whose properties offer new opportunities. However, it is absolutely necessary to characterize the nano-objects beforehand and to control their quality to guarantee the reproducibility of the targeted properties. The size, morphology, composition and specific surface area are examples of inescapable properties of nano-objects which will be discussed in this article. Monitoring work environment will also be addressed.
Auteur(s)
-
Stéphanie GEORGE : Ingénieur civil chimiste, diplômée de l'Université de Liège (ULg) - Ingénieur Projets chez Sirris
-
Nicolas LAMPROYE : Ingénieur civil chimiste, diplômé de l'Université de Liège (ULg) - Ingénieur Projets chez Sirris
INTRODUCTION
Depuis plusieurs années, les milieux scientifiques et industriels manifestent un intérêt croissant pour les nanotechnologies dans des domaines aussi variés que la médecine, la chimie ou encore les sciences des matériaux. Cet intérêt est justifié par les propriétés inédites et parfois surprenantes des nano-objets. En effet, des propriétés élémentaires que l'on considère comme des constantes, telles que la température de fusion ou les constantes cinétiques des réactions chimiques, se trouvent modifiées lorsque le matériau se présente sous forme nanométrique. Il apparaît de façon assez évidente que ces écarts apparemment sibyllins par rapport aux théories établies sont dus aux caractéristiques particulières des nano-objets. C'est pourquoi la détermination de ces caractéristiques revêt une importance capitale pour les applications ainsi que pour le développement des marchés et des technologies. Une grande majorité des techniques actuellement utilisées pour la caractérisation de nano-objets n'ont pas été développées initialement dans ce but. Dès lors, il est important de connaître les limitations et les avantages de ces techniques dans le cadre des nanotechnologies. Comme nous le verrons dans cet article, il importe de choisir les méthodes qui peuvent être utilisées en fonction de la situation rencontrée et des informations visées. Le raisonnement s'applique aussi aux nanocomposites (matériaux incluant des nano-objets) dont la caractérisation met en évidence leurs propriétés améliorées. Ainsi peut on envisager l'exploitation du potentiel énorme qu'ils représentent.
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KEYWORDS
nanoparticles | physico-chemical characterization | nano-objects | electron microscopy
DOI (Digital Object Identifier)
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4. Conclusion
La caractérisation des nano-objets s'avère aujourd'hui indispensable dans bien des domaines, allant de la médecine aux sciences des matériaux. L'utilisation croissante des nano-objets pour modifier les propriétés de divers matériaux exige une connaissance de plus en plus pointue de la composition, de la morphologie et de la taille des nano-objets, du nanorevêtement ou du nanocomposite. Les risques inhérents à la manipulation des nanomatériaux ne sont pas encore bien définis. Il est donc nécessaire de détecter la présence de nano-objets dans l'environnement de travail et de mettre en place des mesures de protection efficaces du personnel en charge de la manipulation des nano-objets. Actuellement, des instruments et des techniques initialement prévus pour des particules de plus grande taille sont utilisés pour mesurer les nano-objets avec succès, même si une révision des protocoles, une validation supplémentaire et/ou une bonne compréhension des performances instrumentales sont indispensables dans la plupart des cas. Au vu de la modification de nombreuses propriétés liées au caractère nanométrique, il n'est pas étonnant d'observer une déviation apparente de plusieurs propriétés physico-chimiques. Ces comportements ouvrent d'ailleurs de nouveaux champs d'application potentiels. Les revêtements transparents utilisés pour réaliser des films autonettoyants sont des exemples déjà bien présents dans notre quotidien. En repoussant les limites du « tout petit » et en prenant garde de bien respecter le domaine d'application des différentes méthodes, on peut envisager d'étendre l'utilisation prometteuse de nano-objets et de nanocomposites à de nouveaux domaines. Bien des défis qui semblent insurmontables en opérant à l'échelle micrométrique semblent pouvoir être relevés à l'aide des nanomatériaux. Ainsi, nous pourrions obtenir des matériaux plus résistants ou plus légers, des matériaux habituellement isolants pourraient également acquérir des propriétés conductrices grâce à l'inclusion de nano-objets bien choisis dans la matrice. Ces quelques exemples sont loin de constituer une liste exhaustive. Dès lors, on peut s'attendre à observer une évolution technologique rapide et considérable dans le domaine des matériaux suite à l'avènement des nanotechnologies, les approches classiques devant être révisées en tenant compte des propriétés particulières associées à la mise en œuvre des nano-objets.
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Nanoscience and nanotechnologies : opportunities and uncertainties. - The Royal Society and The Royal Academy of Engineering, juil. 2004.
-
(2) - COMMISSION EUROPEENNE - Recommandation de la Commission du 18 octobre 2011 relative à la définition des nanomatériaux. - – 2011/696/UE (2011).
-
(3) - GARINI (Y.), VERMOLEN (B.J), YOUNG (I.T.) - From micro to nano : recent advances in high resolution microscopy. - Analytical biotechnology, 16, p. 3-12 (2005).
-
(4) - SEEBACHER (S.), OSTEN (W.), VEIKO (V.P.), VOZNESSENSKI (N.B.) - Inspection of nano-sized SNOM-tips by optical far field evaluation. - Optics and Lasers in Engineering, 36, p. 451-473 (2001).
-
(5) - MONTGOMERY (P.C.), SERIO (B.), ANSTOTZ (F.), MONTANER (D.) - Far field optical microscopy : how far can you go in nanometric characterization without resolving all the details ? - Applied Surface Science, 281, p. 89-95 (2013).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Air quality – particle size fraction definitions for health-related sampling - ISO 7708 1995 - 1995
-
Nanotechnologies – Terminology and definitions for nano-objects – Nanoparticle, nanofibre and nanoplate - ISO/TS 27687:2008 - 2008
-
Nanotechnologies — Occupational risk management applied to engineered nanomaterials - ISO/TS 12901:2012 - 2012
ANNEXES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Constructeur d'appareil de mesure de nanoparticules dans l'atmosphère
Grimm aerosol technik GmbH KG http://www.grimm-aerosol.com/
DEKATI https://www.dekati.com/
Naneum http://www.naneum.com/
Palas http://www.palas.de/en/
Hauke KG http://www.hauke.at/
PIXE International Corporation http://pixeintl.com/Impactor.asp
MSP Corporation http://www.mspcorp.com/
HAUT DE PAGE1.2 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
AFSSET (Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail) http://www.afsset.fr/
NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) http://www.cdc.gov/NIOSH/
IRSST (Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail) http://www.irsst.qc.ca/
INRS...
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