Nanosciences, Nanotechnologies

Le physicien Etienne Klein retrace l'histoire de la physique quantique et montre comment progressivement elle a obligé les scientifiques à remettre en question les notions qui paraissaient pourtant très solides de la physique classique. En particulier, la physique classique distingue deux catégories d'objets clairement séparés : les particules et les ondes, alors qu'un objet quantique se comporte tantôt comme une onde, tantôt comme une particule. Une des conséquence théorique…

Annick Loiseau (ONERA, Laboratoire d'étude des microstructures) présente les nanotubes de carbone, leurs géométries, leurs propriétés, leurs multiples applications. Ils ont été découverts au Japon en 1991 par Sumio Iijima mais sont l'aboutissement de longues recherches sur les diverses structures possibles des composés du carbone. Ces recherches ont été stimulées par la découverte des fullerènes en 1985 par Harold Kroto, Robert Curl et Richard Smalley. …

A l'interface entre électronique et biologie, une des applications importantes des nanotechnologies à la biologie et à la médecine est la mise au point de biopuces. Les premières biopuces furent les puces à ADN, mais aujourd'hui elles se sont diversifiées : puces à protéines, puces à cellules, véritables laboratoires sur puce?. Xavier Gidrol (Laboratoire de Génomique fonctionnelle du Génopôle d'Evry) présente le principe des puces à ADN, qui permettent d'étudier l…

Vincent Berger, chercheur à l'université paris VII, présente la photonique et les principaux axes de recherche de ce domaine. La photonique utilise différents semi-conducteurs pour fabriquer des dispositifs qui émettent, détectent ou manipulent la lumière. Son objectif est d'obtenir des circuits comparables aux circuits électroniques mais dans lesquels les photons auraient le rôle des électrons, les calculs s'effectuant alors à la vitesse de la lumière.

Jean-Pierre Sauvage (Laboratoire de chimie organo-minérale de Strasbourg) nous présente la philosophie de ses travaux de "moléculariste". Son équipe cherche à fabriquer des molécules ayant des propriétés topologiques non triviales, c'est-à-dire présentant des chaînes qui s'entrecroisent. Si on peut mettre en mouvement relatif les différentes parties de ces molécules on obtient des machines ou moteurs moléculaires. La source d'inspiration est souvent la biologie qui nous…

Denis Vion, physicien au laboratoire Quantronique du CEA, et son équipe travaillent sur un nouveau type de processeur : le quantronium . Le quantronium est un composant électronique quantique, c'est-à-dire un composant qui va utiliser des effets quantiques pour réaliser des circuits électroniques plus performants. L'utilisation de la superposition d'états quantiques peut ainsi multiplier la puissance de calcul des futurs ordinateurs quantiques. Denis Vion décrit les étapes de fabrication du…

Les équipes de recherche du LPN (laboratoire de photonique et de nanostructures, Marcoussis) étudient les propriétés électriques et optiques de nano-objets qu'ils conçoivent et fabriquent. Ces nano-objets composés de divers matériaux semi-conducteurs doivent impérativement être fabriqués en salle blanche car la moindre poussière pourrait perturber le fonctionnement des dispositifs obtenus. La première étape de fabrication est la…

L'irruption des nanotechnologies dans le domaine biomédical a permis d'approfondir les recherches sur la vectorisation des médicaments, c'est-à-dire l'administration spécifique de la dose nécessaire de substance active au niveau de l'organe, du tissu ou de la cellule visé. Le principe actif du médicament est enfermé dans un nanovecteur à une échelle impensable jusque-là, 10 à 20 millionièmes de millimètre. Ainsi protégé, le médicament peut voyager dans le système vasculaire. Patrick Couvreur,…