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La nanotechnologie

La nanomédecine - Les techniques de diagnostic en nanomédecine - La nanotechnologie - La nanotechnologie à travers les microscopes - Les domaines de la nanotechnologie - La chronologie de la nanotechnologie - L'échelle nanométrique


Dossier nanotechnologie : Ce dossier traite les différents aspects de la nanotechnologie

La nanotechnologie


La nanotechnologie est la compréhension et la maîtrise de la matière à l'échelle nanométrique, à des dimensions entre environ 1 et 100 nanomètres, où des phénomènes uniques permettent de nouvelles applications, englobant la science à l'échelle nanométrique, l'ingénierie et la technologie, la nanotechnologie implique l'imagerie, la mesure, la modélisation et la manipulation de la matière à cette échelle de longueur, elle peut être utilisée dans tous les autres domaines de la science, comme la chimie, la biologie, la physique, la science des matériaux et l'ingénierie.

La matière tels que les gaz, les liquides et les solides peuvent présenter des propriétés physiques et chimiques inhabituels à l'échelle nanométrique, différant de façon importante des propriétés des matériaux en vrac, des atomes ou des molécules simples, certains matériaux nanostructurés sont plus forts et ont des propriétés magnétiques différentes par rapport à d'autres formes ou dimensions du même matériau, d'autres peuvent mieux conduire la chaleur ou l'électricité, ils peuvent devenir plus réactif chimiquement, mieux réfléchir la lumière, changer de couleur, changer de taille ou encore modifier leur structure.

Le début des nanotechnologies


Les idées et les concepts des nanosciences et des nanotechnologies ont commencé avec une conférence intitulée (il y a beaucoup de place en bas) par le physicien Richard Feynman à une réunion de l'American Physical Society à l'institut de technologie de Californie (Caltech) le 29 Décembre 1959, mais la chronologie de la nanotechnologie a commencé à l'époque prémoderne au 4ème siècle la Coupe Lycurgue, bien avant le terme nanotechnologie a été utilisé, dans son discours Feynman décrit un processus dans lequel les scientifiques seront en mesure de manipuler et de contrôler les atomes et les molécules, plus d'une décennie plus tard, dans ses explorations d'usinage d'ultraprécision, le professeur Norio Taniguchi a inventé le terme nanotechnologie en 1981, la chronologie de la nanotechnologie a commencé avec le développement du microscope à effet tunnel qui pourrait observer les atomes.

Les concepts fondamentaux en nanosciences et nanotechnologies


Les scientifiques et les ingénieurs trouvent une grande variété de façons de fabriquer des matériaux à l'échelle nanométrique pour profiter de leurs propriétés telles que la résistance plus élevée, un poids plus léger, un contrôle accru de spectre de la lumière, et une plus grande réactivité chimique que leurs homologues de plus grande envergure.

Bien que les nanosciences et les nanotechnologies sont tout à fait nouveau, les matériaux à l'échelle nanométrique ont été utilisés pendant des siècles, les vitraux médiévaux sont un exemple de la façon dont la nanotechnologie a été utilisé des centaines d'années auparavant à l'époque pré-moderne, les particules d'or et d'argent peuvent changer de taille et de couleur dans les vitraux des églises médiévales, les artistes à l'époque ne savaient pas que le processus utilisé pour créer ces magnifiques oeuvres d'art conduit à des changements dans la composition des matériaux avec lesquels ils travaillaient.

La taille de l'échelle nanométrique


Dans le système international d'unités le préfixe nano signifie un milliardième, ou 10-9, donc un nanomètre est un milliardième de mètre, il est difficile d'imaginer à quel point c'est petit, alors voici quelques exemples, une feuille de papier est d'environ 100 000 nanomètres d'épaisseur, un brin d'ADN humain est de 2,5 nanomètres de diamètre, il y a 25 400 000 nanomètres dans un pouce, un cheveu humain est d'environ 80 000 à 100 000 nanomètres de large, un atome d'or à un diamètre d'environ un tiers de nanomètre, sur une échelle comparative, si le diamètre d'un marbre était un nanomètre, alors le diamètre de la terre serait d'environ un mètre.

Le monde à l'échelle nanométrique à travers les microscopes


Les nanosciences et les nanotechnologies impliquent la capacité d'observer et de contrôler les atomes et les molécules, il est impossible d'observer un atome avec les microscopes simples généralement utilisés dans des cours de sciences au secondaire, les microscopes nécessaires pour observer à l'échelle nanométrique ont été inventés il y a environ 30 ans, une fois les scientifiques ont les bons outils, comme le microscope à effet tunnel (STM) et le microscope à force atomique (AFM), l'âge de la nanotechnologie est né.

Les scientifiques observent ce qui se passe dans le très petit monde de la nanotechnologie grâce à des microscopes puissants qui utilisent des méthodes uniques pour leur permettre de voir les caractéristiques de surface à l'échelle atomique, ouvrant ainsi la porte à la nanotechnologie, dès les années 1930 les scientifiques ont pu observer à l'échelle nanométrique à l'aide d'instruments tels que le microscope électronique à balayage, la microscopie électronique à transmission, et le microscope ionique de champ, les développements les plus récents et remarquables en microscopie sont le microscope à effet tunnel et le microscope à force atomique.




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jeudi 14 décembre 2017
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