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Vladivostok, 6 décembre : « Une utilisation plus active des nanotechnologies permettra d’économiser les ressources énergétiques, dont le pétrole et le gaz » a déclaré le vice-premier ministre Sergueï Ivanov à la chaine russe Rossia.
Les dépenses énergétiques russes sont environ 30 % plus importantes que celles d’ autres pays. « L’application plus active des nanotechnologies nous permettra de réduire considérablement la consommation d’énergie, bien que la Russie dispose de grandes réserves de pétrole, de gaz et d’autres produits énergétiques » a ajouté M. Ivanov en marge du premier forum International sur les Nanotechnologies : RUSNANO, qui s’est déroulé du 3 au 5 décembre.
Le grand rêve du Prix Nobel Richard P. Feynman prend donc encore une nouvelle dimension. Près de 50 ans après son allocution à l’American Physical Society, le 29 décembre 1959 exactement, où il déclarait en ces termes : « Que se passerait-il si nous pouvions déplacer des atomes, un à un, et les assembler de la façon voulue ? ».
Les nanotechnologies aujourd’hui, sont l’ensemble des théories et techniques permettant de produire et manipuler des objets minuscules à l’échelle du milliardième de mètre (le nanomètre). C’est une technologie qui demande des outils de très haute précision pour déplacer les atomes un à un, visualiser ce qui se passe à une échelle aussi petite.
Un nanomatériau est composé ou constitué de nano-objets, dont la taille est comprise entre 1 et 100 nanomètres, qui présentent des propriétés spécifiques de l’échelle nanométrique.
Les nano-objets sont des particules, fibres ou tubes, qui peuvent être utilisés en tant que tels.
Mais on considère plus particulièrement ici deux classes de matériaux incorporant ces nano-objets :
- Les matériaux nanostructurés : ceux-ci peuvent être nanostructurés en surface, dans ce cas les nano-objets constituent des éléments de revêtements de surface, ou en volume, les nano-objets sont alors les éléments de matériaux massifs dont la structure intrinsèque nanométrique (porosité, réseau nanocristallin …) leur confère des propriétés physiques spécifiques. Parmi ces matériaux, on trouve les nanopoudres.
- Les nanocomposites : dans ce cas les nano-objets sont incorporés ou produits dans une matrice, pour apporter une nouvelle fonctionnalité ou modifier les propriétés physiques. La matrice peut être constituée de polymères thermoplastiques, de papier, d’acier, de verre …Les propriétés spécifiques des nanomatériaux sont multiples : physiques, magnétiques, mécaniques, optiques, électriques, chimiques, thermiques, tribologiques. Ces propriétés spécifiques découlent notamment de deux caractéristiques des nano-objets, conséquences de leur très faible taille : la quasi-absence de défauts et le fort rapport entre les dimensions de surface et de volume. Par ailleurs, du fait de leurs très faibles dimensions, les nano-objets ont également des propriétés très différentes des matériaux massifs dans les domaines optique, électrique, magnétique, etc.
- Le développement des nanomatériaux passe encore par la résolution de nombreux défis sur les plans scientifique et technique : compréhension et maîtrise des mécanismes fondamentaux à l’échelle nanométrique ; procédés de fabrication ; impacts, notamment sanitaires … Pour ce qui est des procédés de fabrication, deux aspects sont à distinguer :
- La fabrication des nano-objets (nanocharges …) : dans ce cas, l’élément clé est la mise au point de procédés compatibles avec une production industrielle sécurisée. De ce point de vue, les enjeux sont différents entre les nano-objets synthétiques (nanotubes de carbone …) et naturels (argile, mica, calcaire …) :
- Dans ce cas de l’élaboration des nanomatériaux, le point clé est la maîtrise de la structuration des nano-objets (matériaux nanostructurés) ou de leur répartition optimale dans les matrices (nanocomposites). La production de composites homogènes reste un verrou de l’industrialisation des composites en général.
Les capacités des moyens de simulation et de modélisation deviennent compatibles avec la taille des nano-objets : leur développement bénéficiera de la maîtrise de ces moyens.
Un frein important au développement des nanomatériaux est la diversité des acteurs impliqués. Il existe peu de relations entre les experts capables de mettre au point de nouveaux nano-objets et de les intégrer à des matériaux plus complexes, et les industriels des nombreux secteurs susceptibles d’être intéressés.
Par ailleurs, le développement de ces technologies doit concilier le renforcement de la compréhension des aspects fondamentaux associés et la mise au point de matériaux dont les fonctionnalités répondent aux besoins du marché.
Les grands secteurs concernés sont :
- La santé.
- Les technologies de l’information et de la communication.
- Les matériaux et, à travers eux, l’énergie, l’environnement et les transports.
Un des objectifs majeurs des nanotechnologies est de créer des nanomachines, ces nanorobots dont l’échelle moléculaire permettra de manipuler les atomes et les molécules.
La prochaine révolution industrielle sera dédiée aux nanotechnologies.
Considérées comme l’un des moteurs de la prochaine révolution industrielle, les nanotechnologies présentent un potentiel de développement et d’applications considérable.
De nombreux pays (Etats-Unis, Europe, Japon, Corée), conscients du potentiel des nanotechnologies soutiennent massivement et durablement leur développement. Depuis quelques années, les pays émergents (Chine, Inde) s’inscrivent comme acteurs de premier rang dans ce marché et tirent les prix vers le bas.
Les premières technologies ayant su profiter de cette vague sont celles de l’électronique. Depuis environ 20 ans, cette industrie a investi des sommes colossales afin de construire des transistors de plus en plus petits, pour des ordinateurs de plus en plus avides de performances.
Les nanotechnologies en Russie.
Les nanotechnologies recouvrent un domaine varié, multidisciplinaire, très actif en Russie. La plupart des grands centres scientifiques russes s’y sont engagés, quelles que soient leurs spécialités : physique, chimie, électronique, biologie, sciences des matériaux.
Ces technologies encore très nouvelles requièrent, par leur nature, une instrumentation de pointe et l’implication des sciences fondamentales. Ces dernières étant de très bon niveau en Russie, ce pays a pu développer le domaine des nanotechnologies sans prendre de retard significatif par rapport aux avancées occidentales.
Après une décennie difficile marquée par la baisse des financements et la fuite des cerveaux, les conditions de développement de la R&D russe redeviennent favorables. Dans ce cadre, le développement des nanotechnologies est devenu une priorité en Russie, coordonnée au plus haut niveau politique et bénéficiant de moyens significatifs.
Bulletins économiques a présenté un rapport en 2007, dont la première partie est consacrée à la mise en place d’une politique nationale de soutien aux nanotechnologies, avant de présenter les grands axes de la coopération franco-russe dans ce domaine. Enfin, la dernière section propose une description non exhaustive des grands centres d’excellence.
Un marché mondial estimé à 1 000 milliards d’euros.
Le marché mondial encore en phase d’émergence était estimé en 2001 à 40 milliards d’euros. En 2010-2015, les enjeux économiques liés à l’avènement des nanotechnologies atteindraient 1 000 milliards d’euros. Ces estimations étaient effectuées avant la crise financière, il est donc probable que ces montants devront être revus à la baisse, comme à peu près dans tous les secteurs.
Néanmoins, la Russie étant un des pays qui possèdent les plus importantes réserves de changes au monde avec 350 milliards de dollars, devrait pouvoir soutenir la croissance de la filière sans grandes difficultés.
Les nanotechnologies en France.
En France, la Direction Générale des Entreprises (DGE) avait participé à l’organisation et à la mise en œuvre du débat public national sur les nanotechnologies, en mars 2007 à la Cité des Sciences et de l’Industrie, au cours duquel le Ministre délégué à l’Industrie de l’ époque, avait présenté les grandes lignes du plan de développement responsable des nanotechnologies en France.
La DGE participe au groupe interservices (Direction générale de la santé, Direction générale du travail, Direction de la prévention des pollutions et des risques, Direction générale des entreprises, Direction générale de la recherche et de l’innovation, Direction générale de l’alimentation) mis en place pour coordonner les diverses initiatives publiques dans le domaine des nanomatériaux.
Sources :
http://www.zyvex.com/nanotech/feynman.html
Ministère de l’économie, de l’Industrie et de l’ emploi.
