Des chercheurs américains ont trouvé un moyen de contrôler la couleur grâce aux champs magnétiques. Une découvertz faite par les experts en nanotechnologie de l'universuté de Californie, Riverside (UCR), pourrait ouvrir la voie à la production de papier électronique ré-inscriptible et d’encre à changement de couleur électromagnétique.

Les scientifiques ont démontré un moyen de contrôler la couleur d’infimes particules d’oxyde de fer en suspension dans l’eau par simple application d’un champ magnétique externe.

La variation de la force du champ magnétique permet de modifier la disposition des particules sphériques d’oxyde de fer dans la solution, ce qui modifie la manière dont la lumière frappant les particules traverse ou est déviée par la solution.

"Il s’agit essentiellement de concevoir la structure de nanoparticules d’oxyde de fer par synthèse chimique de telle sorte que ces nanoparticules s’assemblent d’elles-mêmes en cristaux colloïdaux ordonnés selon un plan tri-dimensionnel dans un champ magnétique", explique Yadong Yin, professeur adjoint de chimie et directeur de recherche. "En réfléchissant la lumière, ces cristaux photoniques révèlent des couleurs brillantes. Notre recherche démontre pour la première fois un cristal photonique qui soit entièrement adaptable dans la plage visible du spectre électromagnétique du violet au rouge. "

Yadong Yin explique qu’un cristal photonique contrôle le flux de lumière (photons) et fonctionne comme un semiconducteur pour la lumière. L’espacement des nanoparticules influence la longueur d’onde de lumière réfléchie par un cristal photonique.

Les nano-particules d’oxyde de fer ont des propriétés "superparamagnétiques" en ce sens qu’elles deviennent magnétiques uniquement en présence d’un champ magnétique externe.

Les matériaux dits "ferromagnétiques" se magnétisent quant à eux dans un champ magnétique et conservent ces propriétés lorsque le champ magnétique est retiré.

Les chercheurs ont utilisé les propriétés superparamagnétiques des particules d’oxyde de fer pour adapter l’espacement entre les nanoparticules et par conséquent la longueur d’onde de la réflexion lumineuse, ou la couleur des cristaux colloïdaux, en modulant la force du champ magnétique externe.
 

Source : journal Angewandte Chemie International Edition.

Des chercheurs de l'Institut d'électronique, de microélectronique et de nanotechnologie (IEMN / CNRS – Universités Lille 1 et Valenciennes, Institut supérieur de l'électronique et du numérique) et du Service de Physique de l'Etat Condensé du CEA sont parvenus à réaliser des transistors à partir de nanotubes de carbone sur substrat de silicium. Ces transistors, principalement utilisés comme interrupteur commandé, atteignent des fréquences de coupure de 30 GHz(1), ce qui améliore d'un facteur 4 le dernier record obtenu par les mêmes équipes en août 2006. Ce résultat ouvre de nouvelles perspectives pour les applications grand public nécessitant des fréquences de fonctionnement élevées.

L'électronique moléculaire a pour objectif de développer des composants fondés sur différents types de nano-objets et des systèmes pour le traitement de l'information. C'est ce type de technologie qui est, par exemple, utilisé pour des systèmes d'affichage tels que le papier électronique. Pour réaliser les composants élémentaires, on utilise généralement des éléments organiques, comme les polymères, qui sont déposés sur les surfaces par des procédés simples, identiques aux techniques d'impression papier (jet d'encre). Cependant ces matériaux sont dotés d'une faible mobilité électronique, ce qui limite en fréquence le transport du courant, donc la fréquence de commutation de chaque transistor élémentaire, et restreint les applications de cette technologie. Les nanotubes de carbone sont, quant à eux, caractérisés par une grande mobilité électronique, compatible avec des applications en électronique rapide ; ils peuvent également être déposés par des procédés technologiques peu coûteux.

Des chercheurs de l'IEMN et du CEA soutenus par le projet « PNANO HF-CNT » de l'Agence nationale de la recherche, ont utilisé une technique appelée « di-électrophorèse » pour obtenir un dépôt uniforme d'un grand nombre de nanotubes alignés. Ils sont parvenus à réaliser des transistors à base de nanotubes de carbone sur substrat de silicium atteignant des fréquences de coupure de 30 GHz. Ce résultat améliore d'un facteur 4 le dernier record obtenu par les mêmes équipes en août 2006. Ce procédé d'élaboration mis en œuvre s'effectue à température ambiante, ce qui le rend aussi totalement compatible avec les autres substrats à faible coût (verre, plastique…) et ouvre ainsi de nouvelles perspectives pour les applications grand public nécessitant des fréquences de fonctionnement élevées.

Références : Applied Physics Letters, A. Le Louarn et al, Appl. Phys. Lett. 90, 233108, juin 2007.

À l'heure actuelle, les nanotechnologies ne contribuent pas de façon exceptionnelle à accroître la substitution des substances dangereuses par des substances plus sûres. Cependant, les experts restent confiants qu'une telle utilisation de ces nanotechnologies pourrait être envisageable à l'avenir.

Ces deux messages découlent d'une étude effectuée par le STOA (Scientific Technology Options Assessment), le comité d'évaluation des choix scientifiques et technologiques du Parlement européen, sur le rôle de la nanotechnologie dans la substitution des produits chimiques.

L'objectif du projet était de fournir une vue d'ensemble de l'utilisation actuelle des nanotechnologies pour remplacer les substances chimiques dangereuses, en vue d'identifier de nouvelles applications des nanotechnologies pouvant être utilisées pour réduire les dangers liés aux substances dangereuses.

Les chercheurs ont effectué une analyse documentaire approfondie, et se sont également longuement concertés avec des experts, au niveau individuel mais également par l'intermédiaire d'un atelier organisé au sein du Parlement européen.

L'étude réalisée par le STOA s'est avérée unique en son genre. En effet, la recherche concernant le potentiel des nanotechnologies pour la substitution de substances chimiques dangereuses ne fait pas l'objet d'une grande attention.

Gardant cela à l'esprit, les auteurs recommandent qu'à l'avenir, des ateliers soient organisés, afin de combler le fossé entre la science et l'industrie. Par ailleurs, des études de cas détaillées et fondées sur des analyses de cycles de vie intégraux sont nécessaires.

Les nanotechnologies ont déjà fait une percée importante en tant que substituts aux substances chimiques dangereuses sur deux marchés: les revêtements et les catalyseurs. Les surfaces antiadhésives des revêtements résistent à tout ce qui pourrait adhérer sur celles-ci, la saleté par exemple. Ces dernières possèdent également des propriétés biocides qui empêchent les organismes vivants de se coller sur elles.

Les nanoparticules sont également largement utilisées dans les catalyseurs. Cependant, les auteurs notent que la recherche dans ce domaine avait déjà été effectuée à l'échelle nano. Ainsi, il est difficile de déterminer la mesure dans laquelle les développements futurs pourront être attribués aux nanotechnologies.

Cependant, en général, les nanotechnologies agissent très progressivement sur l'environnement et la performance en matière de sécurité, dans un large éventail de domaines et de diverses manières, soulignent les auteurs.

«À l'heure actuelle, les nanotechnologies et concepts nanotechnologiques offrent diverses améliorations progressives de la composition des matériaux de base, des revêtements ou des produits existants», lit-on dans le rapport. «Ces améliorations vont dans plusieurs directions, et visent souvent à améliorer plusieurs propriétés en même temps». Du point de vue de la substitution, les approches nanotechnologiques ne mènent pas toujours à un remplacement immédiat d'une substance dangereuse, mais peuvent en général conduire à la mise en oeuvre d'un produit ou d'un processus plus respectueux de l'environnement».

Source : Comité d'évaluation des choix scientifiques et technologiques (STOA) du Parlement européen

Nanoforum, le réseau thématique financé par l'UE au titre du cinquième programme-cadre (5e PC), a identifié trois enjeux clés pour le développement de la nanotechnologie en Europe: un niveau faible d'investissement en capital risque, de faibles taux de brevetages, et un faible investissement de la part de l'industrie.

Selon le rapport de Nanoforum, la première priorité consiste à accroître la proportion très faible (seulement 3,5%) du capital risque investi en Europe dans la nanotechnologie mondiale.

Bien que le financement public soit comparable à celui des États-Unis, il semblerait que l'Europe soit très en retard sur le nombre de brevets accordés dans le domaine de la nanotechnologie. L'investissement industriel dans les nanotechnologies ne représente également que la moitié de celui des États-Unis et du Japon.

Pour les auteurs du rapport, le niveau bas de capital risque est en partie dû au manque d'objectifs adéquats en matière d'investissement. Les entreprises manquent de modèles d'affaires ciblés, d'expérience commerciale, et de stratégies de sortie. Les sources de financement publiques pourraient sans doute prendre la place du capital risque. Cependant, les entreprises perdraient ensuite d'autres bénéfices offerts par les investisseurs, tels que la sensibilisation en profondeur et les réseaux dans le secteur de l'industrie.

La faible productivité de brevets est considérée comme une conséquence de la difficulté à identifier le potentiel commercial de la recherche. L'une des explications à ce phénomène est que la recherche ne s'aligne pas toujours avec les besoins de l'industrie. Cela pourrait être le résultat d'un manque de motivation (les publications étant beaucoup plus appréciées) et de capacité à faire breveter les produits.

Quant au faible investissement industriel, bien que l'Europe dispose de «leaders mondiaux» dans le domaine de la nanotechnologie, le rapport note une incapacité à activer un intérêt industriel plus vaste: une entreprise envisageant un investissement dans le développement de la nanotechnologie pourrait en être dissuadé par les défis évidents (questions concernant l'augmentation progressive de la production, la santé et la sécurité), si elle ne comprend pas les opportunités évidentes que représente la nanotechnologie.

Selon le rapport, une seule solution est commune à ces trois défis. Ses auteurs affirment que le financement public pour le développement de la nanotechnologie doit encourager un financement plus vaste de la part des sources privées. Mais, à cette fin, doit être développée une compréhension des problèmes industriels ou du consommateur, qui doit ensuite être transmise à la recherche et au développement (R&D).

Cela peut se faire de plusieurs façons. La création d'une feuille de route axée sur la technologie pourrait être améliorée par les «visions» axées sur l'industrie, qui représentent de vrais enjeux industriels. La priorité de financement pourrait également être accordée à des projets faisant face à ces défis, et qui mettent en contact les participants des milieux universitaire et industriel.

Par ailleurs, les chercheurs devraient être incités à produire des brevets, ainsi que des publications. Les universités devraient également travailler sur leur capacité à évaluer rapidement la valeur d'un brevet potentiel (une fois de plus, la compréhension des problèmes qui demeurent irrésolus faciliterait le processus).

Finalement, la vaste gamme d'industrie européenne n'ayant pas encore été «activée» devrait également s'atteler à comprendre les opportunités que représente la nanotechnologie, et à identifier les partenaires avec lesquels la collaboration est nécessaire afin de tirer profit de ces opportunités.

Pour de plus amples informations, consulter:
http://www.nanoforum.org/nf06~folder~0~modul~showmore~scc~news~.html?

Sa première réunion a porté sur l'incidence de cette technologie, sur la coopération et sur l'information du public.

Washington - Divers pays du monde consacrent quelque 4 milliards de dollars par an à la recherche sur la nanotechnologie, technologie de pointe qui porte sur les objets à l'échelle moléculaire ou atomique. Le Japon, la Chine, la Corée du Sud et plusieurs États membres de l'Union européenne ont fait de la recherche-développement dans ce domaine une question prioritaire.

La première réunion officielle du groupe de travail sur la nanotechnologie qui s'est tenue les 8 et 9 mai à Louvain (Belgique) et qui a porté sur la coopération en matière de recherche, sur l'incidence de cette technologie et sur l'information du public illustre l'importance croissante de ce domaine. Une cinquantaine de délégués de 24 pays et organismes y ont assisté.

Proposé par la délégation des États-Unis pendant une réunion en octobre 2005 à Paris, ce groupe de travail a été formé en mars dernier par l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE). Il fait partie du Comité de la politique scientifique et technologique, dont le champ d'action comprend le financement de la recherche, l'innovation, le droit de la propriété intellectuelle et la coopération internationale dans le domaine scientifique.

Le groupe de travail a pour mission de conseiller l'OCDE sur les questions relatives à la nanotechnologie et d'encourager la coopération entre les pays participants en ce qui concerne les questions relatives à la science, à la technologie et à l'innovation qui ont un lien avec la mise au point de nanotechnologies. Selon un physicien du service de la technologie spatiale et avancée du département d'État, M. Robert Rudnitsky, le programme de travail porte sur les activités suivantes :

- étudier l'incidence de la nanotechnologie,
- encourager la recherche et la coopération dans ce domaine entre les États membres de l'OCDE et d'autres États,
- mettre en place un forum de discussion entre responsables,
- enfin, informer le public.

M. Rudnitsky a indiqué, lors de l'entretien qu'il accordé récemment à l'USINFO, que le nouveau groupe de travail chercherait aussi à faire participer à ses travaux des pays qui ne sont pas membres de l'OCDE. Certains de ces derniers mettent en œuvre activement des programmes dans ce domaine ou en élaborent actuellement, et il importe qu'ils participent à ces travaux. L'Afrique du Sud, Israël et la Russie y participent déjà, et parmi les autres pays qui se sont dotés de programmes importants figurent le Brésil, la Chine et l'Inde.

La nanotechnologie

La nanotechnologie permet de voir, de mesurer, de manipuler et de fabriquer des objets d'une dimension extrêmement petite allant de 1 à 100 nanomètres. Un nanomètre égale un milliardième de mètre. C'est ainsi que l'épaisseur d'une feuille de papier est d'environ 100.000 nanomètres.

À l'échelle nanométrique, les propriétés physiques, chimiques et biologiques des matières sont différentes d'une façon fondamentale et utile des propriétés des atomes et des molécules individuels ou de la matière brute. La recherche- développement dans ce domaine aide les chercheurs et les ingénieurs à créer des matières, des dispositifs et des systèmes fondés sur ces nouvelles propriétés.

Des applications sont mises au point dans presque tous les secteurs, notamment l'électronique et le magnétisme, la production d'électricité et son stockage, l'informatique, l'élaboration de matières, les transports, la médecine et la santé.

Certains produits de consommation, tels que les produits de beauté, les crèmes solaires, les tissus antitache, le matériel de sport et les verres des lunettes, incorporent déjà des éléments de nanotechnologie.

Information du public

Lors de sa réunion à Louvain, le groupe de travail sur la nanotechnologie a organisé un atelier destiné à présenter les diverses méthodes d'enseignement de la nanoscience et d'information du public.

La centaine de participants à cet atelier, qui représentaient 24 pays, comprenaient des spécialistes de la communication du secteur public, de musées et de centres scientifiques, des responsables, des journalistes et des délégués du groupe de travail.

Les présentateurs de l'atelier représentaient divers organismes de vulgarisation scientifique, notamment des musées scientifiques, des universités, des laboratoires de recherche, des sociétés spécialisées, des médias et des organismes publics.

Selon une responsable de l'Office national de coordination en matière de nanotechnologie des États-Unis, Mme Cate Alexander, « ce que les gens ont besoin de savoir, c'est que la nanotechnologie est un instrument qui servira à créer de nombreux produits avantageux dans les années à venir (…) Elle est utilisée dans de nombreux domaines de recherche, qu'il s'agisse de la science des matériaux, de la réparation des dommages causés à l'environnement, de l'énergie non polluante et de la médecine. »

Quant à M. Rudnitsky, il a indiqué que les États-Unis avaient lancé leur initiative nationale en 2001 et que de nombreux autres pays avaient lancé la leur quelques mois plus tard. « En fait, c'était comme le déclenchement dans le monde d'un pistolet de départ. Nous avons dirigé le projecteur sur ce domaine car nous pensons qu'il offre de nombreuses possibilités, et le reste du monde semble s'en être rendu compte. »

Source : Cheryl Pellerin / Rédactrice de l'USINFO

Des nanogouttes de vitamines en spray et autres nutriments en nanopoudres, des nanocapsules pour “libérer” (si l’on peut dire) pesticides, fertilisants, vaccins, exhausteurs de goûts, stéroïdes et hormones de croissance dans les aliments, des nanoparticules pour y trier et éliminer produits chimiques et pathogènes, en modifier l’ADN ou prolonger la date limite de consommation, des nanocapteurs pour surveiller la présence d’agents infectieux, la température, l’humidité, la croissance… l’industrie agro-alimentaire dépense des millions de dollars en recherche et développement dans les nanotechnologies.

L’ensemble de la chaîne agroalimentaire serait concernée : de la culture des végétaux au conditionnement et à l’absorption des aliments en passant, bien évidemment, par l’élevage des animaux, et même l’antiterrorisme. Les autorités américaines envisagent en effet de déployer de telles nanotechnologies afin de détecter les risques d’attaques terroristes visant la chaîne alimentaire.

Mais l’expérience des OGM n’incite pas forcément industriels et chercheurs à s’en vanter, pour l’instant tout du moins. Un journaliste du Guardian expliquait ainsi en décembre dernier comment des scientifiques avaient refusé de répondre à ses questions lorsqu’il a décliné son titre. Ce qui ne l’avait pas empêché d’enquêter.

Pour Lynn Frewer, professeur de sécurité alimentaire à l’université de Wageningen, un centre de recherche nanotechnologique néerlandais, “c’est dans la nature humaine. Un risque involontaire, bien que distant, préoccupe bien plus les gens qu’un risque dans lequel ils seraient impliqués. C’est pourquoi le public considère que la thérapie génique est bien plus menaçante que la nourriture grasse et non équilibrée” qui fait pourtant, à ce jour, bien plus de dégâts sanitaires.

A qui profitent les aliments ?
Selon Nanowerk, qui y consacrait en janvier dernier un long papier, et qui s’est récemment repenché sur les “promesses” de la nanotechnologie alimentaire, Kraft Foods est probablement à la pointe de ces recherches. En l’an 2000, le géant de l’agroalimentaire décidait de financer un consortium réunissant 15 universités et laboratoires de recherche, afin d’imaginer la nourriture du futur. Composé de chimistes, ingénieurs et physiciens, le consortium ne comportait étonnament aucun nutritionniste…

Entre autres pistes : un testeur de goût (et de produits chimiques, de moisissures ou d’allergènes) nanoélectronique, un nano-code-barre (pour la traçabilité), mais aussi des aliments “interactifs“, ou “programmables“, que le consommateur personnalise en fonction de ses goûts et besoins alimentaires.

On pourrait ainsi choisir et doser précisément les goûts et les odeurs, ou encore la couleur, s’adapter aux allergies des clients (des nanofiltres peuvent ainsi séparer la lactose du lait, et le remplacer par un autre type de sucre) ou à leurs exigences nutritives : des parents pourraient ainsi faire ingérer certains aliments que leurs enfants refusent obstinément de manger, ou encore réduire le volume de sel ou de graisses de ceux dont ils sont friands…

Le cabinet de conseil Helmut Kaiser Consultancy, qui organise le cycle de “conférences” Nanofood, estime que quelques 300 produits alimentaire “nanotechnologiquement” modifiés seraient aujourd’hui disponibles sur le marché (y compris ceux qui n’ont de “nano” qu’un petit élément de leur conditionnement).

Le spectre des OGM
En 2004 déjà, dans un rapport sur l’impact des nanotechnologies sur l’agriculture et l’alimentation, l’ETC Group, qui milite pour “le développement socialement responsable de technologies utiles aux populations pauvres et marginalisées” estimait que le parallèle avec les OGM était “indéniable” : “en autorisant des produits nano à entrer sur le marché en absence de tout débat public et sur fonds de laxisme réglementaire, les gouvernements, l’industrie agro-alimentaire et les institutions scientifiques ont compromis le potentiel des nanotechnologies à être utilisées de façon bénéfique“.

Pour l’ETC Group, qui appellait à un moratoire sur les nanotechnologies, “de même qu’il est devenu de la responsabilité des consommateurs de s’assurer qu’ils ont cuit la viande suffisamment longtemps pour en détruire les pathogènes, ils devront également bientôt devenir leurs propres inspecteurs sanitaires de sorte que l’industrie puisse continuer à rogner sur ses budgets sécurité afin d’accroître ses profits“.

A la manière de ce qui se passe avec les produits chimiques, la Food and Drug Administration, en charge des contrôles sanitaires aux USA, exige en effet des preuves que la consommation des aliments n’ont pas entraîné de séquelles, mais pas qu’ils sont raisonnablement sûrs et sans danger. Et comme le remarque un scientifique appelant à un renforcement des contrôles, “les produits ne sont pas labellisés comme tels, les consommateurs ne peuvent donc pas choisir de ne pas les acheter

Source : http://www.internetactu.net/?p=7046