La Nanotechnologie
Tout d'abord, il est nécessaire de définir la nanotechnologie. Beaucoup d'entre nous, en entendant ce mot pensent directement à des robots microscopiques qui auraient des fonctions toutes aussi fantastiques et futuristes les unes que les autres. La réalité n'est biensur pas à la hauteur des films de science fiction que nous pouvons voir. Toutefois, nous n'en somme pas très loin.
Avant toute chose, commençons par définir l'échelle utilisée. Il faut savoir que l'on parle de nanotechnologie à l'échelle atomique ! "Nano" vient du grec nanos qui signifie nain. Les scientifiques l'utilisent comme préfixe dans les unités de mesure pour en exprimer le milliardième : ainsi un nanomètre représente un milliardième de mètre, soit 0,000 000 001 mètre. Un nanomètre, c'est environ 80 000 fois plus fin que l'épaisseur d'un cheveu, ou encore l'équivalent en taille de quatre atomes de silicium mis l'un à coté de l'autre. Plus précisément, la nanotechnologie est la fabrication et l'utilisation de dispositifs et de systèmes en structurant la matière au niveau atomique ou moléculaire, à des échelles caractéristiques situées en-dessous de 100 nanomètres environ.
Il s'agit d'une échelle où des propriétés et des comportements nouveaux de la matière apparaissent. Ce sont ces nouveaux comportements qui nous intéressent et qui vont permettre de révolutionner la nouvelle technologie, et ce, dans tous les domaines ! Notamment dans le domaine de la santé.
Qu'est ce qu'une nanoparticule ?
Comme son nom l’indique, une nanoparticule est une particule de taille "nano" donc de l'ordre de 1nm, soit un milliardième de mètre. On parle alors d'un assemblage de quelques centaines à quelques milliers d'atomes. On est donc d'emblée confronté à une échelle de grandeur impressionnante, sur laquelle les chercheurs n'ont commencé à se pencher que ces dernières années. En effet, l'obsession de l'infiniment grand a fait oublié aux chercheurs que l'infiniment petit existe aussi, et qu'il n'a pas encore été complètement exploré. La taille de la nanoparticule est donc sa principale caractéristique, qui couplée à certaines autres caractéristiques chimiques, va permettre aux nanoparticules d'être si uniques, innovantes et révolutionnaires.
On parle surtout de nanoparticules lorsque leur taille est comprise entre 1 et 100 nanomètres. Ces dernières ont un nombre d'atomes qui varie de 40 à 50 pour celles d'un nanomètre à plusieurs millions pour celles de 100 nanomètres.
Ainsi, en raison de leur très petite taille, les nanoparticules voient une diminution du rapport surface / volume -par rapport aux sphères à l'échelle du mètre- ce qui donne de nouvelles propriétés physiques (changement de couleur, de température de fusion ...).
Prenons par exemple un cube de 1 cm de coté. Sa superficie est donc de 6 cm². Découpons ce cube en petits cubes de 1 nm de coté, la somme des surfaces des petits cubes est de 6000 m² (soit un terrain de football), pourtant la quantité de matière reste inchangée.
Notons que les nanoparticules existent sous forme naturelle, c'est-à-dire que nous pouvons trouver des nanoparticules à l'air libre dans la nature, sans l'intervention de l'Homme pour les synthétiser. En effet, lors d'éruptions volcaniques, des particules de taille nano sont libérées avec les cendres, c'est pourquoi il est dangereux de rester à proximité d'une irruption volcanique. D'autres nanoparticules peuvent être libérées par des plantes ou des algues... L'existence des nanoparticules n'est donc pas relative à notre siècle, synonyme de développement et d'avancées technologiques.
On parle surtout de nanoparticules lorsque leur taille est comprise entre 1 et 100 nanomètres. Ces dernières ont un nombre d'atomes qui varie de 40 à 50 pour celles d'un nanomètre à plusieurs millions pour celles de 100 nanomètres.
Ainsi, en raison de leur très petite taille, les nanoparticules voient une diminution du rapport surface / volume -par rapport aux sphères à l'échelle du mètre- ce qui donne de nouvelles propriétés physiques (changement de couleur, de température de fusion ...).
Prenons par exemple un cube de 1 cm de coté. Sa superficie est donc de 6 cm². Découpons ce cube en petits cubes de 1 nm de coté, la somme des surfaces des petits cubes est de 6000 m² (soit un terrain de football), pourtant la quantité de matière reste inchangée.
Notons que les nanoparticules existent sous forme naturelle, c'est-à-dire que nous pouvons trouver des nanoparticules à l'air libre dans la nature, sans l'intervention de l'Homme pour les synthétiser. En effet, lors d'éruptions volcaniques, des particules de taille nano sont libérées avec les cendres, c'est pourquoi il est dangereux de rester à proximité d'une irruption volcanique. D'autres nanoparticules peuvent être libérées par des plantes ou des algues... L'existence des nanoparticules n'est donc pas relative à notre siècle, synonyme de développement et d'avancées technologiques.
Nous pouvons situer sur cette échelle différents ordres de grandeur, dont le nanomètre. On remarque que le nanomètre est plus proche de la taille d'un brin d'ADN, mais l'ordre de grandeur de 100 nanomètres tendrait plutôt à situer la taille de la nanoparticule entre celle d'une bactérie et celle du diamètre d'un double brin d'ADN (Il existe des formes d'ADN simple brin)