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ISBN : 978-2-7598-2376-5Prix : 25 €
On rencontre les nanotechnologies partout : dans nos smartphones, les nouveaux médicaments, l’alimentation ou les cosmétiques, dans les nouveaux matériaux pour le bâtiment, l’auto-mobile ou l’énergie… Ils intriguent, ils inquiètent, ils enthousiasment, mais que sont-ils ?Cet ouvrage reprend les exposés d’experts de l’industrie et des labo ratoires qui font comprendre les propriétés étonnantes et prometteuses des nanomatériaux. Le thème coordi-
nateur de ces exposés est l’utilisation de la chimie dans tous ses aspects – organique ou supramoléculaire pour la nanomédecine, inorganique ou polymère pour la nanoélectro-nique –, sa puissance d’innovation et son rôle clé pour mettre à notre disposition cette spectaculaire richesse de propriétés.Les questions sur la sécurité des nanomatériaux ne sont pas absentes : on voit le soin qui est déployé dans les laboratoires pour qu’ils soient caractérisés et pour mesurer les risques potentiels évalués. L’ambigüité première (les nanomatériaux sont-ils utiles ? Ou dangereux ?) nous confronte à nous-mêmes : sommes-nous pour le progrès ? Ou sommes-nous en face d’innovations au simple but de développer la consommation ?De quoi apprendre le nouveau monde technologique et réfl échir !
Chimie,
nanomatériaux, nanotechnologies
Didier BazileDidier BetbederElias FattalÉtienne KleinThierry Le MercierDidier LévyJacques LivageChristophe NavarroFabrice NesslanyJean-François PerrinPierre RabuPaolo SamorìFabienne SévyOlivier Tillement
Coordonné par Minh-Thu Dinh-AudouinDanièle OlivierPaul Rigny
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nologies
9 782759 823765 www.edpsciences.org
nanomatériaux, nanotechnologies
Chimie,
COUV_CHIMIE_nanotechno_materiaux.indd Toutes les pages 12/08/2019 14:49
ISBN : 978-2-7598-2376-5Prix : 25 €
On rencontre les nanotechnologies partout : dans nos smartphones, les nouveaux médicaments, l’alimentation ou les cosmétiques, dans les nouveaux matériaux pour le bâtiment, l’auto-mobile ou l’énergie… Ils intriguent, ils inquiètent, ils enthousiasment, mais que sont-ils ?Cet ouvrage reprend les exposés d’experts de l’industrie et des labo ratoires qui font comprendre les propriétés étonnantes et prometteuses des nanomatériaux. Le thème coordi-
nateur de ces exposés est l’utilisation de la chimie dans tous ses aspects – organique ou supramoléculaire pour la nanomédecine, inorganique ou polymère pour la nanoélectro-nique –, sa puissance d’innovation et son rôle clé pour mettre à notre disposition cette spectaculaire richesse de propriétés.Les questions sur la sécurité des nanomatériaux ne sont pas absentes : on voit le soin qui est déployé dans les laboratoires pour qu’ils soient caractérisés et pour mesurer les risques potentiels évalués. L’ambigüité première (les nanomatériaux sont-ils utiles ? Ou dangereux ?) nous confronte à nous-mêmes : sommes-nous pour le progrès ? Ou sommes-nous en face d’innovations au simple but de développer la consommation ?De quoi apprendre le nouveau monde technologique et réfl échir !
Chimie,
nanomatériaux, nanotechnologies
Didier BazileDidier BetbederElias FattalÉtienne KleinThierry Le MercierDidier LévyJacques LivageChristophe NavarroFabrice NesslanyJean-François PerrinPierre RabuPaolo SamorìFabienne SévyOlivier Tillement
Coordonné par Minh-Thu Dinh-AudouinDanièle OlivierPaul Rigny
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9 782759 823765 www.edpsciences.org
nanomatériaux, nanotechnologies
Chimie,
COUV_CHIMIE_nanotechno_materiaux.indd Toutes les pages 12/08/2019 14:49
Chimie, nanomatériaux,
nanotechnologies
Cet ouvrage est issu du colloque « Chimie, nanomatériaux, nanotechnologies », qui s’est déroulé le 7 novembre 2018 à la Maison de la Chimie.
Chimie,nanomatériaux,
nanotechnologies
Didier Bazile, Didier Betbeder, Elias Fattal, Étienne Klein, Thierry Le Mercier, Didier Lévy, Jacques Livage, Christophe Navarro, Fabrice Nesslany,
Jean-François Perrin, Pierre Rabu, Paolo Samorì, Fabienne Séby et Olivier Tillement
Coordonné par Minh-Thu Dinh-Audouin,Danièle Olivier et Paul Rigny
« COLLECTION CHIMIE ET ... »Collection dirigée par Bernard Bigot
Président de la Fondation internationale de la Maison de la Chimie
Conception de la maquette intérieure et de la couverture :Pascal Ferrari et Minh-Thu Dinh-Audouin
Crédits couverture : © fusebulb, © Gorodenkoff, © Kateryna_Kon, © MG, © natali_mis, © Vlastimil Šesták
Iconographie : Minh-Thu Dinh-AudouinMise en pages et couverture : Patrick Leleux PAO (Caen)
Imprimé en France
ISBN (papier) : 978-2-7598-2376-5 ISBN (ebook) : 978-2-7598-2399-4
Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous pro-cédés, réservés pour tous pays. La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux termes des alinéas 2 et 3 de l’article 41, d’une part, que les « copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non des-tinées à une utilisation collective », et d’autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d’exemple et d’illustration, « toute représen-tation intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite » (alinéa 1er de l’article 40). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, consti-tuerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du code pénal.
© EDP Sciences 2019
EDP Sciences17, avenue du Hoggar, P.A. de Courtabœuf, BP 112
91944 Les Ulis Cedex A, France
Ont contribué à la rédaction de cet ouvrage :
François AugerIngénieur au Service Commun des Laboratoires de Bordeaux
Didier BazileResponsable de l’Innovation Technologique ExterneSanofi R&D
Didier BetbederINSERM U995,LIRIC, Faculté de Médecine (Lille)
Elias FattalDirecteur de l’Institut Galien Paris-SudUniversité Paris-Sud, Châtenay-Malabry
Étienne KleinPhilosophe des sciences au CEA
Thierry Le MercierDirecteur du Département des Matériaux inorganiquesSolvay
Didier LévyExpert senior au CEA/LETI (Laboratoire d’électronique et de technologie de l’information)
Jacques LivageProfesseur au Collège de FranceLaboratoire de chimie de la matière condensée (CNRS-Sorbonne Université)
François MartinIngénieurInstitut national Polytechnique de Grenoble (ENSEEG 80)Expert senior au CEA/LETI
Mathieu MentaIngénieur d’applicationsLaboratoire Ultra Traces Analyses Aquitaine
Christophe NavarroExpert Scientifique seniorDirecteur du programme Matériaux organiques pour l’électroniqueArkema
Fabrice NesslanyChef du Service Toxicologie, Laboratoire de Toxicologie GénétiqueInstitut Pasteur de Lille
Jean-François PerrinPDG Nanomakers
Pierre RabuDirecteur de Recheche au CNRS Directeur de l’Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS, CNRS-Université de Strasbourg)
Paolo SamorìProfesseur de classe exceptionnelleDirecteur de l’ISISUnité mixte de recherche CNRS et Université de Strasbourg
Fabienne SébyDirectrice d’Ultra Traces Analyses Aquitaine (UT2A)
Olivier TillementProfesseur à l’Université Lyon 1CSO à NH TherAguix
Équipe éditoriale :Minh-Thu Dinh-Audouin,Danièle Olivieret Paul Rigny
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Sommaire
Avant-propos : par Danièle Olivier et Paul Rigny...................................................... 9
Préface : par Bernard Bigot .............................. 11
Partie 1 : La richesse du nano-monde. Nouveaux nano-objets, naturels
ou artificiels, nouvelles propriétés
Chapitre 1 : Nanostructures biologiquespar Jacques Livage et Serge Berthier ............. 17
Chapitre 2 : Nanomatériaux, nanotechnologies : quel nanomonde pour le futur ?par Pierre Rabu ................................................. 29
Chapitre 3 : Matériaux nanostructurés industriels. Impact de la maîtrise de la taille sur les propriétés par Thierry Le Mercier ...................................... 53
Chapitre 4 : Chimie, innovation et progrès par Étienne Klein ............................................... 69
Partie 2 : Nanotechnologies pour la nanomédecine
Chapitre 5 : Translation des nanomédicaments jusqu’à la preuve du concept clinique. Gestion de la qualité fondée sur les travaux de maturité technologique par Didier Bazile ................................................ 83
Chapitre 6 : Particules hybrides théranostiques pour une nanomédecine de rupture. De la paillasse aux premiers essais cliniques par Olivier Tillement ......................................... 97
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Chapitre 7 : Des nanoparticules d’amidon mimant l’infection pour vacciner contre la toxoplasmose par Didier Betbeder ........................................... 113
Partie 3 : Nanotoxicologie
Chapitre 8 : Caractérisation des nanoparticules inorganiques dans les produits du quotidien : les méthodes d’analyse et les applications par Fabienne Séby .................................................. 125
Chapitre 9 : Nanotechnologies pour la nanomédecine : questions sur la toxicité et aspects réglementaires par Elias Fattal .................................................. 143
Chapitre 10 : Modèles toxicologiques expérimentaux appliqués aux nanomatériaux. Interférences, biais méthodologiques et conséquences de leur application par Fabrice Nesslany ........................................ 163
Partie 4 : Nanomatériaux pour la nanoélectronique
Chapitre 11 : Les matériaux en nanoélectronique industrielle par Didier Lévy et François Martin ................... 181
Chapitre 12 : Copolymères à blocs pour la nanolithographie par Christophe Navarro .................................... 197
Chapitre 13 : Nanochimie : des nanomatériaux intelligents aux dispositifs optoélectroniques et capteurs multifonctionnels par Paolo Samorì ................................................. 211
Chapitre 14 : La pyrolyse laser, une méthode industrielle de production de nanoparticules par Jean-François Perrin ................................. 227
Avant-propos
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Depuis 2007, la Fondation de la Maison de la Chimie orga-nise des colloques destinés à un large public de chimistes, étudiants et enseignants en chimie, ingénieurs, cher-cheurs, journalistes, pour faire prendre conscience que la chimie, science ou tech-nique, est présente au cœur de toutes les activités tech-niques, même si elle n’est pas toujours identifiée comme partenaire indispensable.
Ces colloques sont repris sous forme de livres dans une col-lection « Chimie et… », publiée par EDP Sciences. Le présent volume est le vingtième de la collection, dont les titres sont rappelés à la fin de cet avant-propos. Ils constituent une remarquable monographie des utilisations modernes si variées de la chimie, équilibrant les explications scientifiques et la description des applications réalisées ou en projet dans presque tous les domaines.
Depuis la célèbre phrase du prix Nobel Richard Feynman sur la physique aux très petites échelles “There is plenty of room at the bottom” (« Il y a beaucoup de place vers le bas »), prononcée en 1959,
l ’intérêt des scientifiques pour l’échelle nanométrique et ses propriétés originales n’a cessé de s’accentuer. Le développement d’une nouvelle instrumentation physique, comme la microscopie à effet tunnel (1981) capable de mon-trer directement les atomes individuels, a frappé tous les esprits, mettant – en appa-rence – cette échelle à la por-tée de tous, et déclenché des recherches de toutes sortes.
S’en est suivie une myriade de nouvelles inventions dans une quantité de domaines techniques : qu’il s’agisse de la microélectronique dont ces travaux permettent la minia-turisation, ou de la maîtrise de mécanismes moléculaires décrivant l’action des molé-cules de la santé, qu’il s’agisse encore de l’amélioration des performances de matériaux que l’on croyait voués aux techniques classiques, comme ceux qui font les bâtiments, les grandes structures méca-niques ou les véhicules ; c’est partout que se sont diffusées et se diffusent les nanotech-nologies. Le présent ouvrage, sans prétendre à l’exhaustivité dans un champ aussi vaste, illustre et explique grâce aux
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par la Fondation de la Maison de la Chimie : la création, le lancement et la mise à jour d’un site Internet, Médiachimie (www.mediachimie.org), qui donne à tous ceux qui s’inté-ressent à cette discipline les réponses aux questions qu’ils se posent sur la chimie. Aux thématiques abordées, Médiachimie fait correspondre des « ressources » qui per-mettent au lecteur d’aller plus loin dans sa compréhension. Les ouvrages « Chimie et … » font partie de ces ressources.
Liste des ouvrages de « la collection Chimie et …. »
La chimie et la mer ; La chimie et la santé ; La chimie et l’art ; La chimie et l’alimentation ; La chimie et le sport ; La chimie et l’habitat ; La chimie et la nature ; Chimie et enjeux éner-gétiques ; Chimie et trans-ports : vers des transports décarbonés ; Chimie et techno-logies de l’information ; Chimie et expertise : sécurité des biens et des personnes ; Chimie et cerveau ; Chimie et exper-tise : santé et environnement ; Chimie et changements clima-tiques ; Chimie, dermo-cosmé-tique et beauté ; La chimie et les grandes villes ; La chimie et les sens ; Chimie, aéronautique et espace ; Chimie et biologie de synthèse ; Chimie, nano-matériaux, nanotechnologies (le présent ouvrage) ; Chimie et Alexandrie dans l’Antiquité (à paraître).
Danièle Olivier Vice-présidente de la Fondation
de la Maison de la Chimie
Paul Rigny Conseiller scientifique
auprès du président de la Fondation de la Maison
de la Chimie
meilleurs experts des divers sujets, les objets et les pro-priétés originales dues à l’échelle nanométrique.Des domaines non prévus s’in-vitent dans ces mouvements scientifiques et techniques : on s’aperçoit avec admiration que la nature, par exemple celle des micro-organismes marins, utilise depuis toujours les propriétés de base des nanomatériaux ; on réalise également que cette échelle nanométrique, même à l’état le plus élémentaire (les nano-particules), peut être mise à profit pour améliorer les objets de la vie quotidienne, leur fournissant des additifs susceptibles de les améliorer.Tous ces développements mobilisent les laboratoires et les industries de pointe, dites de « haute technologie ». Mais ils entraînent aussi les habituels questionnements qui accom-pagnent l’irruption de nou-veaux produits dans nos vies. La sécurité, les risques poten-tiels à la santé et à l’environ-nement, posent des questions qu’il s’agit de ne pas laisser de côté. La spirale « études de nouvelles applications/identi-fication de nouveaux risques » est à l’ordre du jour. Comme souvent, puisque les phéno-mènes impliqués sont d’une complexité difficilement ima-ginable, ces questions amènent des controverses : elles ont leur reflet dans ce volume qui pose la méthode scientifique à l’œuvre dans un domaine aussi plein d’incertitudes que l’est le vivant. Elles interrogent notre position sur la dynamique « innovation » ou « progrès ».La publication de ces ouvrages est liée à une autre opération de diffusion de la chimie menée
Si le thème de cet ouvrage, nanomatériaux, nanotechno-logies, passionne une large part de nos concitoyens dési-reux de bien en comprendre les potentialités, il inquiète aussi certains d’entre eux par les risques associés à toute innovation, et nous avons sou-haité apporter un éclairage scientifique objectif et rigou-reux sur ces deux aspects en veillant à ce qu’il soit acces-sible à un large public.
Depuis une vingtaine d’an-nées, les responsables indus-triels comme les scientifiques ont découvert le « nano-monde » : l’organisation de la matière à l’échelle du nano-mètre, le millionième de mil-limètre. Des applications de toutes sortes sont apparues qui modifient fortement les capacités techniques dans des domaines très variés, qu’il s’agisse du bâtiment, des textiles, des télécommu-nications et des technologies numériques, ou encore de la santé et des nanomédecines.
Les produits de la vie quoti-dienne – alimentation, cosmé-tiques, produits d’entretien, etc. – n’échappent pas à ces évolutions vers un usage de nanomatériaux comme addi-tifs. Ces utilisations suscitent
de légitimes questions sur les risques sanitaires qu’elles pourraient induire. Ces ques-tions sont rendues difficiles en raison des incertitudes qui demeurent quant à l’activité biologique éventuelle des nanomatériaux selon leur nature, forme, dose...
Nous ne pourrons pas dans cet ouvrage traiter tous les sujets. Le Comité d’organisation du colloque d’où sont issus les chapitres, qui réunissait des experts chimistes, physiciens, biologistes, universitaires et industriels, a dû faire des choix. L’objectif était non seu-lement d’illustrer la richesse du nano-monde en présentant les récentes découvertes de nouveaux nano-objets, natu-rels ou artificiels, mais aussi de permettre aux lecteurs de comprendre l’origine de leurs propriétés.
Ainsi, sont présentés non seulement les perspectives de développement des nano-technologies dans de nom-breux domaines de la vie quotidienne, mais aussi le soin qui est apporté par tous les acteurs à l’évaluation de la toxicité de ces nano-objets.
La première partie permet d’avoir une vision scientifique
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Préface
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Didier Betbeder, à partir de nanoparticules biosourcées, a développé une approche vaccinale pour traiter la toxo-plasmose qui infecte de nom-breuses espèces animales et l’homme, et pour laquelle à ce jour on ne disposait d’aucun autre traitement fiable.
La partie 3 a pour objec-tif de faire le point sur l’état des connaissances en ce qui concerne l’analyse et l’évalua-tion de la toxicité potentielle des nanotechnologies et des nanomédicaments, ainsi que celle de leurs produits de dégradation dans l’organisme. Les nanoparticules peuvent être présentes dans divers produits : pharmaceutiques, alimentaires, cosmétiques, textiles… Bien que l’Europe soit très soucieuse d’informer les consommateurs, la carac-térisation des nanoparticules dans ces produits très diffé-rents demeure un défi ana-lytique qui est présenté par Fabienne Séby. Pour compléter cette mise au point et appor-ter des réponses aux légitimes questions, le choix des modèles expérimentaux et les aspects règlementaires sont expli-qués par Fabrice Nesslany et Elias Fattal.
La dernière partie est consa-crée aux applications des nanomatér iaux dans le domaine de la nanoélec-tronique. Didier Lévy pré-sente quelques-unes des récentes innovations de la société STMicroelectronic et Christophe Navarro les nano-matériaux mis au point par la société Arkema pour la nano-lithographie. On découvre avec Paolo Samorì des applications futuristes, en cherchant à développer des assemblages
générale du nano-monde : de la richesse, de la diversité et de l’intérêt des propriétés souvent exceptionnelles de ces nano-objets, naturels ou artificiels. Jacques Livage explique, sur de nombreux exemples de maté-riaux biologiques naturels, comment le vivant imagine des nanostructures originales qui leur confèrent des propriétés remarquables permettant de répondre aux exigences de la vie des organismes impliqués. Pierre Rabu fait découvrir la créativité des chercheurs en présentant les potentialités du nano-monde du futur. Il montre comment, à cette échelle de taille, la matière présente des propriétés différentes du matériau massif. Les exemples industriels de maîtrise de la taille appliquée à la fabrica-tion de nouveaux matériaux sont présentés par Thierry Le Mercier du groupe Solvay.
À partir de quelques exemples, la partie 2 illustre l’intérêt de nouvelles applications des nanomatériaux et des nano-technologies dans le domaine de la santé. Les nanomédica-ments sont un récent domaine de R&D de l’industrie pharma-ceutique : sur des exemples du groupe pharmaceutique Sanofi, Didier Bazile explique le pourquoi de cette évolution, ainsi que toutes les étapes de la recherche qui permettent leur utilisation thérapeutique. Olivier Tillement présente des nanoparticules orga-nominérales qui non seule-ment sont utilisées comme agents de contraste en IRM, mais peuvent aussi être uti-lisées comme outil théra-peutique pour augmenter l’efficacité du traitement de tumeurs par radiothérapie.
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Les informations scientifiques données dans cet ouvrage sur le nano-monde sont issues des récents résultats d’une recherche de haut niveau. C’est un défi pour les auteurs que de les rendre compré-hensibles à un public d’ori-gine et de niveaux diversifiés, et notamment aux jeunes. Je les remercie d’avoir accepté de le relever dans un but pédagogique, notamment pour aider les jeunes dans le choix de leur avenir en leur faisant découvrir l’intérêt de la recherche, de ses applica-tions et des métiers qui y sont associés dans ce domaine en pleine expansion.
Je vous souhaite une agréable lecture.
Bernard Bigot
Président de la Fondation internationale de la Maison
de la Chimie
Directeur général d’ITER Organization
multicomposants présen-tant des fonctions intercon-nectées et des systèmes programmables pour l’optoé-lectronique et la détection. Ces applications sont développées à partir des nanomatériaux « intelligents » créés dans les laboratoires de deux des prix Nobel de Chimie français Jean-Marie Lehn et Jean-Pierre Sauvage, à Strasbourg. Enfin, Jean-François Perrin explique, avec des exemples concrets, les applications innovantes par les « nanoma-kers » pour l’électromobilité.
Pour conclure cet ouvrage, après cette immersion dans le nano-monde, Étienne Klein, physicien et philosophe des sciences, nous fait réfléchir sur le thème de l’innovation scientifique, à partir de deux questions particulièrement bien adaptées aux exemples présentés :
− l’innovation est-elle dans le prolongement de l’idée de progrès, ou la contredit-elle ? ;
− en quoi détermine-t-elle notre rapport au risque ?
Partie 1La richesse du nano-monde
Nouveaux nano-objets, naturels ou artificiels, nouvelles propriétés
Nanostructures biologiques
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1 Les nanostructures : un sujet controversé,
maîtrisé par le vivant12
Les nanosciences font actuel-lement l’objet de nombreuses controverses. Les nanoparti-cules qu’elles étudient sont en effet susceptibles de traverser la membrane de nos cellules et de provoquer des dégâts irréver-sibles. De nombreuses maladies sont associées à l’exposition à ces nanoparticules dont la mani-pulation doit faire l’objet de pré-cautions toutes particulières. Tout n’est cependant pas néga-tif. Les nanoparticules inter-viennent dans la composition de capteurs ultrasensibles, de biomarqueurs permettant l’ima-gerie à très haute résolution. Elles peuvent aussi être utilisées comme vecteurs pour transpor-ter des principes actifs au sein de tumeurs cancéreuses. C’est
1. www.sorbonne-universite.fr2. www.insp.jussieu.fr
l’objectif de la nanomédecine, qui connaît actuellement un développement rapide.
Dans le domaine des matériaux, nous allons montrer comment la nature joue sur la formation de nanostructures pour obtenir les propriétés recherchées. Il est en effet surprenant de constater que, parmi la centaine d’élé-ments du tableau périodique, le vivant n’utilise qu’une douzaine d’entre eux pour élaborer les matériaux dont il a besoin. 96 % de la matière vivante est consti-tuée uniquement à partir des six éléments chimiques suivants : carbone, hydrogène, oxygène, azote, soufre et phosphore. En ce qui nous concerne, lorsque nous élaborons un matériau, nous jouons sur la structure et la composition afin d’obtenir les propriétés désirées, ce qui nous amène à utiliser pratique-ment l’ensemble de tous les éléments stables du tableau de Mendeleïev (Figure 1).
Jacques Livage est professeur au Laboratoire de chimie de la matière condensée du Collège de France (Sorbonne Université1) et Serge Berthier est professeur à l’Institut des NanoSciences de Paris (Université de Paris2).
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Figure 1
Encadrés en rouge, les éléments utilisés par le vivant. Presque tous les autres éléments utilisés pour élaborer nos matériaux présentent des risques de pénurie à plus ou moins long terme.
Figure 2
Morpho menelaus (mâle, envergure 11 cm). La couleur bleue iridescente des mâles est un vecteur de communication intra-spécifique (entre mâle et femelle).
Prenons l’exemple du verre. Il est obtenu par fusion de la silice à des températures de l’ordre de 1 500 °C. Selon l’utilisation souhaitée, on recherche des morphologies et des techniques d’élaboration différentes : la fibre optique pour la transparence, la bouteille pour l’inertie chimique, la laine de verre pour l’isolation. On contrôle aussi la composition. On ajoute du sodium pour abais-ser la température de fusion. On utilise du bore pour faire le Pyrex qui résiste aux variations de température. On augmente
l’indice optique d’un verre cristal en ajoutant du plomb !
La nature agit de façon très différente. Beaucoup plus économe en moyens, elle joue sur la nanostructure de ses matériaux plutôt que sur leur composition. Nous allons illustrer la richesse des nanostructures biologiques en prenant trois exemples cor-respondant à trois familles de matériaux :
− les polymères avec les ailes de papillons, formées par un biopolymère : la chitine ;
− les céramiques avec les coc-colites, micro-algues qui éla-borent une coquille de carbo-nate de calcium (coccosphère) ;
− le verre avec les diatomées qui synthétisent une carapace de silice amorphe (frustule).
2 Les ailes de papillon, une nanostructure
hiérarchique multifonctionnelle
Les papillons de la famille des Morphos illustrent sans aucun doute le plus bel exemple de biopolymère nanostructuré (Figure 2). Ces papillons qui vivent dans les forêts tropi-cales d’Amérique du Sud
Abondant Limité Menace émergente
Risque de pénurie en élément
Menace sérieuse
Principaux élément de la matière vivante
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Le parcours d’une startup
L’aventure de Nanomakers qui vient d’être racontée est un bon prototype pour illustrer le parcours des startups. Il faut une invention au départ, il faut qu’elle soit soutenue par des perspectives d’applications. Il faut que soit établi un couplage entre des partenaires indus-triels intéressés à exploiter les applications quand elles seront mûres, et un programme de recherche et développement qui travaille à identifier et éliminer les obstacles techno-logiques et économiques. Ce partenariat doit traiter de la question de la fabrication indus-trielle future, pour en inventer les technologies et en évaluer les coûts.Tout cela demande une équipe multi-compé-tente : sur la science, sur la technologie, sur la recherche et le maintien de partena-riats pouvant constituer la future clientèle. Il faut aussi, étape dont on ne peut se passer, convaincre des sponsors, actionnaires, capital risqueurs ou agences publiques de soutenir l’activité pendant les quelques années où elle ne saurait être rentable.On voit toutes ces étapes se dérouler chez Nanomakers appuyée par des perspectives brillantes de développement puisque l’air du temps est de voir la voiture électrique s’impo-ser partout.
