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RÉSUMÉ
L’emploi massif des nanoparticules dans notre quotidien pose la question des conséquences sanitaires d’une nouvelle exposition dont on ignore l’impact éventuel. Après une description rapide de l’essor des nanomatériaux dans notre société, l’article vise à présenter les formes et modes d’exposition ainsi que les méthodes de caractérisation des émissions dues à l’usure des nanomatériaux, qui permettent de mieux prendre en compte les effets potentiels sur la santé. En fin d’article, une présentation rapide des pistes permettant d’assurer une nanosécurité est proposée contenant les principaux concepts pour prévenir ou limiter les expositions.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Martin MORGENEYER : Docteur ingénieur, HDR, enseignant chercheur - Sorbonne Université, laboratoire TIMR, Compiègne, France - Président du groupe de travail Caractérisation de Systèmes Particulaires de la Fédération européenne de génie chimique (EFCE)
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Christophe BRESSOT : Docteur en chimie - Ingénieur études et recherche à l’Insitut national de l’environnement industriel et des risques (INERIS), Verneuil, France
INTRODUCTION
Caractériser les émissions de nanomatériaux est un objectif complexe à atteindre. S’agit-il d’émissions dans l’eau ou dans l’air ? Quelles sont les formes, les tailles, les compositions des objets émis ? Comment caractériser les expositions ? Quelle sollicitation des nanomatériaux donnant lieu à des émissions peut-on envisager ? Quelle voie d’exposition peut-on suspecter ou bien quelle toxicité peut avoir la nanoparticule émise ? À toutes ces questions générales s’ajoutent des difficultés techniques portant sur la caractérisation des émissions : l’outil universel capable de décrire de manière exhaustive les objets émis quelle que soit leur taille ou leur forme n’existe pas encore.
Ainsi, après une description la plus complète possible de l’usage des nanomatériaux dans notre société, le présent article vise à décrire l’état de l’art sur la caractérisation des nanoparticules émises tant d’un point de vue des méthodes traditionnelles que des dernières avancées technologiques. La voie d’exposition par inhalation est généralement considérée comme étant la principale. Les méthodes de caractérisation des aérosols sont par conséquent particulièrement développées dans cet article. Les appareils capables de telles caractérisations sont décrits, leurs limites lorsqu’elles existent sont également évoquées. Comme les expositions aux nanoparticules sont de plus en plus sources d’inquiétudes, l’article présente également les grands principes de la nanosécurité. Ainsi tous les industriels intéressés par le sujet peuvent à terme s’approprier ces notions afin de limiter voire supprimer les relargages éventuels dus à des nouveaux matériaux.
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Méthodes de caractérisation des nanomatériaux
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1. Contexte
De nombreux produits d’usage courant contiennent des nanoparticules. Ces produits gagnent ainsi en performance : l’ajout d’oxyde de silice fluidifie le sel de table, le noir de carbone augmente la résistance à l’usure des pneus, l’utilisation de différentes gammes de particules élargit les propriétés optiques du maquillage. Le panel de produits contenant des particules fines à très fines est large : filtres ultraviolets (UV) contenus dans des produits de protection solaires, surfaces autonettoyantes (effet fleurs de lotus), surfaces fonctionnelles spécifiques ayant par exemple une plus grande biodisponibilité d’agents pharmaceutiques, une plus haute activité catalytique, ou encore une réactivité chimique plus importante, surfaces anti-rayures suite à l’augmentation de la dureté des matériaux, etc. (voir tableau 1). Plus d’un millier d’entreprises contribuent mondialement au développement et à l’établissement de particules possédant de nouvelles ou de meilleures propriétés.
En 2017, plus de 900 sociétés ont travaillé aux États-Unis au développement de nouveaux nanomatériaux (voir la rubrique Site Internet du Pour en savoir plus). Dans un proche avenir, les nanoparticules pourraient modifier notre vie quotidienne de manière significative tant elles sont présentes dans les différents domaines techniques. On peut citer par exemple les industries électronique, chimique et biochimique, biologique, mais aussi le domaine de la santé. Ce dynamisme se traduit également en matière de normalisation internationale (groupe ISO TC 229).
Ces produits, mais aussi parfois leurs équivalents sans nanoparticule, peuvent dégager des particules nanométriques lors de leur utilisation. C’est par exemple le cas des plaquettes de frein en cours d’utilisation ou des plaques de plâtre lors d’une opération de perçage, etc.
Ces nanoparticules étant considérées comme des « contaminants », ce type de dégagement dans l’atmosphère doit être quantifié et analysé. Ceci rejoint le règlement REACH (Registration, Evaluation, Authorization and restriction of CHemicals) dont l’article 1er énonce qu’il incombe aux fabricants, aux importateurs et aux utilisateurs en aval de veiller à fabriquer, mettre sur le marché ou utiliser des substances qui n’ont pas d’effets nocifs pour la santé humaine et l’environnement.
L’évolution...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SUN (T.Y.), GOTTSCHALK (F.), HUNGERBÜHLER (K.), NOWACK (B.) - Comprehensive probabilistic modelling of environmental emissions of engineered nanomaterials, - Environmental Pollution, 185 69-76 (2014).
-
(2) - PICCINNO (F.), GOTTSCHALK (F.), SEEGER (S.), NOWACK (B.) - Industrial production quantities and uses of ten engineered nanomaterials in Europe and the world, - Journal of Nanoparticle Research, 14 1-11 (2012).
-
(3) - MORGENEYER (M.), AGUERRE-CHARIOL (O.), BRESSOT (C.) - STEM imaging to characterize nanoparticle emissions and help to design nanosafer paints, - Chemical Engineering Research and Design (2018).
-
(4) - BRESSOT (C.), AUBRY (A.), PAGNOUX (C.), AGUERRE-CHARIOL (O.), MORGENEYER (M.) - Assessment of Functional Nano-Materials in Medical Applications : Can Time Mend Public and Occupational Health Risks Related to the Products’ Fate ?, - Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A (2018).
-
(5) - BRESSOT (C.), MANIER (N.), PAGNOUX (C.), AGUERRE-CHARIOL (O.), MORGENEYER (M.) - Environmental release of engineered nanomaterials...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Nanotechnology and Emerging Technologies News : https://www.nanowerk.com/
DTU Environment, the Danish Ecological Council and Danish Consumer Council : http://nanodb.dk/en/nanoriskcat/
TSI Inc. : http://www.tsi.com
Prestations certifications et formations autour de la nanosécurité : https://prestations.ineris.fr/fr/solutions-thematiques/substances-produits/nanomateriaux-nanoparticules/plateforme-dessais
HAUT DE PAGE
Les conférences bisannuelles nanosafe sont un lieu d’échange sur la nanosécurité. Le site web est dédié aux conférences nanoSAFE : http://www.cea.fr/cea-tech/pns/nanosafe/
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QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
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Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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