27/05/2011 - Saviez-vous que l'or est vert ?

Menéame

Si nous coupons un morceau d’or en petits morceaux, ceux-ci continueront à avoir les mêmes propriétés de l’or: leur couleur jaune typique, leur point de fusion même... mais si nous continuons à les diviser en particules de plus en plus petites, lorsqu'ils deviennent si infimes qu’ils commencent à avoir une taille nanométrique (millionième partie du millimètre), leurs propriétés commenceront à se comporter différemment.

Par exemple, la couleur changera, elle sera orange lorsque les particules auront un diamètre d’environ 100 nanomètres ou vert lorsque le diamètre sera réduit à 50 nanomètres. Par conséquent, sur l’échelle nanométrique, les propriétés d’un matériau dépendent non seulement de sa composition, mais aussi de sa taille, et de sa forme.

Cette dépendance entre la taille des matériaux et leurs propriétés nous a ouvert un univers de possibilités de nouvelles utilisations pour les objets de taille nanométrique, produisant un impact considérable sur la science et l’industrie. Par exemple, des particules de taille nanométrique sont actuellement utilisées en médecine pour détecter les maladies, en automobile pour rendre les couches de peinture plus résistantes aux rayures ou dans l’industrie sportive pour fabriquer les raquettes de tennis les plus dures et les plus légères.

Dans l’industrie informatique, des écrans d’ordinateur consomment moins d’énergie et offrent une plus grande résolution (technologie OLED), des disques durs avec une capacité de stockage plus élevée, des batteries à longue durée de vie ou des allumettes de dernière génération.

Pour se faire une idée, une liste non exhaustive de produits commerciaux fabriqués à l’aide de nanotechnologies peut être vue dans ce lien.

Le lien commun à toutes ces nouvelles inventions est l’utilisation de matériaux de taille nanométrique et leurs propriétés.

La nanoéchelle: une façon différente d’être petit

Depuis des années, la science a constaté que pour de nombreux développements technologiques " plus petits ," cela équivaut à plus de performance, de rapidité, de sensibilité, de capacité. C’est pourquoi la miniaturisation a toujours été un objectif à poursuivre.

La technologie d’aujourd'hui travaille avec des objets de la taille du mycra (le millième du millimètre) régulièrement, mais cette réalisation n’a pas suscité le même enthousiasme que les matériaux de taille nanométrique. La raison en est que les objets de la taille de la mique ont les mêmes propriétés que les objets les plus grands, mais sur la nanoéchelle, les propriétés fondamentales des matériaux diffèrent complètement de celles des objets plus grands. Une fois que les propriétés dépendant de la taille sont découvertes, la porte s’ouvre à de nouvelles formes d’utilisation de ce matériau.

Par exemple, la plupart des disques durs des ordinateurs que nous utilisons aujourd'hui sont conçus pour profiter de la Magnétosistencia Gigante. C’est un phénomène qui se produit seulement lorsque les matériaux atteignent des épaisseurs de la taille du nanomètre et permet d’augmenter la capacité de stockage du dispositif.

Le petit monde

Dans le nanomonde les objets sont si petits que leur taille est proche des plus petites unités de matière possibles: les atomes. Pour nous faire une idée, sept atomes d’or placés en rangée ont une longueur d’environ 1 nanomètre.

Les Molécules et les systèmes d’intérêt biologique ont une taille nanométrique. Les protéines ont une taille allant de 1 à 100 nm (nm = nanomètre abrégé). La taille des virus varie entre 30 et 120 nm. Parce que les nanomatériaux ont la taille appropriée pour interagir avec les protéines, l’ADN, les glucides ou les cellules, il est possible, par exemple, de créer de nouveaux types de thérapies biomédicales.

Aujourd'hui, un grand effort de recherche est en cours pour développer de futures thérapies contre le cancer dans lesquelles les nanoparticules seraient chargées d’administrer le médicament directement à la cellule tumorale. De cette façon, les cellules saines seraient peu touchées et donc les effets secondaires des thérapies actuelles seraient réduits au minimum.

Nanoscience et Nanotechnologie: moins est plus

Au cours de cette dernière décennie, le terme "nain" a été introduit dans notre langage. Nous avons entendu parler de nanotechnologies à la télévision, au cinéma, lu dans la presse, et très souvent pour parler de futures inventions révolutionnaires dans de nombreux domaines.

Comme dans tout nouveau domaine scientifique, il est difficile de connaître avec précision la portée future qu’elle connaîtra, mais aujourd'hui, elle est l’une des technologies les plus développées et il existe un consensus général selon lequel la "naine" science et les "naines" technologies qui en découlent ont la possibilité de trouver de nouvelles solutions à de nombreux problèmes actuels. Comme toute nouvelle découverte scientifique, ils ont besoin d’un grand effort de recherche pour explorer leurs avantages prometteurs et pour éviter leurs risques potentiels.

Monica Luna est chercheur en Nanoscience et Nanotechnologie de l’Institut de microélectronique de Madrid (CSIC).

monica.luna.estevez@gmail.com

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