Nano-matériaux, méga-ambitions

La conquête de l’infiniment petit ouvre à l’industrie des perspectives extrêmement larges. Grâce à leurs propriétés physiques originales, les nanomatériaux pourraient conférer des fonctions nouvelles à de nombreux produits traditionnels. Des entreprises françaises manifestent déjà leur créativité sur ce marché.

Un rôle grandissant dans l’industrie
Entretien avec Gilles Le Marois, DiGITIP, bureau des matériaux

Intégrés aux matériaux traditionnels, les nanomatériaux leur confèrent des propriétés nouvelles. Ils sont de plus en plus présents dans notre environnement quotidien, et leur potentiel de développement
est énorme. Ils sont et seront de plus en plus utilisés dans de nombreux secteurs industriels. La DiGITIP s’attache à analyser leurs enjeux et leurs perspectives.

Qu’appelez-vous nanomatériaux ?
Les nanomatériaux sont des matériaux composés en tout ou partie de nano-objets, c’est-à-dire de particules ou structures dont la taille se mesure en nanomètres - ou milliardièmes de mètre – qui améliorent leurs performances ou leur confèrent des propriétés et fonctions nouvelles. Leurs applications sont extrêmement diverses : ils serviront, par exemple, à créer des filtres anti-pollution plus sélectifs, des composants électroniques plus fiables, des plastiques plus résistants, etc.

Existe-t-il déjà des applications touchant le grand public ?
Oui, bien que la plupart des développements restent à imaginer. Ainsi, la vitrocéramique utilisée dans les cuisines contemporaines est un verre chargé de nanocristaux qui le rendent résistant aux chocs thermiques. Les crèmes solaires arrêtent les rayonnements UV grâce à des nanopoudres d’oxyde de titane ou d’oxyde de zinc. On connaît les nanoparticules depuis longtemps. Elles font partie de notre environnement quotidien, à l’état naturel – les sels minéraux de l’eau, par exemple – ou sous forme de produits traditionnels de l’industrie chimique, comme le noir de carbone. Mais on commence à peine à explorer les propriétés, phénomènes et procédés spécifiques de l’échelle nanométrique.

En quoi consistent ces spécificités ?
Plus la taille des objets diminue, plus le rapport surface/volume augmente, conférant ainsi aux matériaux des capacités d'échanges et de réactivité exceptionnelles. Egalement, l’effet tunnel qui permet le déplacement d’électrons dans le vide est utilisé pour rendre conducteurs des polymères dans lesquels on disperse des nanoparticules métalliques. Par ailleurs, l’exploration du potentiel des nanomatériaux exige souvent une grande pluridisciplinarité. Pour produire et utiliser des transistors à base de nanotubes de carbone, par exemple, on associera des compétences en chimie, en biologie et en électronique.

Quel sera l’impact industriel des nanomatériaux ?
Comme les matériaux dans leur ensemble, ils ont un caractère transversal. Ce sont des « matières premières » pour l’ensemble des secteurs économiques. Globalement, leur potentiel est énorme. On y voit les vecteurs de l’innovation future dans des domaines aussi stratégiques que la santé, l’environnement et l’énergie, les technologies de l’information ou les transports. Leur utilisation pourrait avoir un impact économique de 340 milliards de dollars par an en 2010*. Il faut donc soutenir le développement de ces technologies très prometteuses par une implication concertée des différents acteurs.

Quels sont les pays les plus actifs ?
Le Japon occupe traditionnellement des positions fortes dans le domaine des matériaux et souhaite jouer un rôle de leader en nanomatériaux. De leur côté, schématiquement, les États-Unis s’intéressent davantage aux nanotechnologies destinées aux technologies de l’information, et l’Europe aux nanobiotechnologies. La France est bien présente, avec des initiatives comme le pôle d’innovation en micro et nanotechnologies Minatec de Grenoble. Certains industriels français sont à la pointe de la recherche dans leur domaine : Michelin étudie l’introduction de nanocharges dans ses pneumatiques pour limiter l’usure et le bruit, Renault et Peugeot expérimentent des nanotubes de carbone en renfort des pièces de carrosserie, etc.

Que fait la DiGITIP en faveur des nanomatériaux ?
Notre action passe actuellement par les réseaux de recherche et d’innovation technologiques comme le Réseau national matériaux et procédés (www.reseau-materiaux.com.fr) ou le Réseau micro et nanotechnologies (www.rmnt.org). Mais nous souhaitons aborder les nanomatériaux de manière plus spécifique. C’est pourquoi nous avons lancé en juin 2003 une étude stratégique destinée à analyser leurs enjeux et leurs
perspectives. Elle sera aussi l’occasion d’établir une base de données des acteurs, qui sont très nombreux et ne se connaissent pas forcément. Cela devrait contribuer à dynamiser le secteur. Cette étude nous servira aussi à présenter des recommandations d’actions publiques plus spécifiques afin d’accélérer le passage de la recherche aux applications industrielles. Ses conclusions seront présentées publiquement le 17 juin.

* Les nanotechnologies. Annales des Mines, série Réalités industrielles, février 004.

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source : La Lettre de la DiGITIP N°24.

Dernière mise à jour : ( 26-03-2008 )
 
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