Les nanoparticules entre science, technique et industrie

Augustin Cerveaux

IRIST- Université de Strasbourg

Journée d’études - Des nanosciences aux nanotechnologies

Espace Mendès France, Poitiers, 10 mars 2010

Plan de la présentation

Introduction - résumé

•Ce que je veux dire

•Ce que je ne veux pas dire

1.Emergence de « nanotechnologies » et rhétorique de la rupture

2.Science et technique des nanoparticules dans une longue durée

3.Régulation des risques toxicologiques – des particules fines aux nanoparticules

Ce que je veux dire:

•L’appropriation scientifique et technique du « nanomonde » s’inscrit dans une temporalité large le long du vingtième siècle

•Les enjeux sociotechniques des nanos – et en particulier les risques toxicologiques et environnementaux – s’inscrivent également dans une temporalité large

« U.S. National Nanotechnology Initiative : leading to the next industrial revolution » , Bill Clinton, 21 janvier 2000

Ce que je ne veux pas dire:

•« Les nanos, ce n’est pas nouveau »

•« Puisque les nanotechnologies ce n’est pas nouveau, les enjeux sociotechniques associés ne nécessitent pas de repenser en profondeur nos modes de régulation »

1. Emergence de « nanotechnologies » et rhétorique de la rupture

Source: Thomson Reuters, ISI-Web of Science

« Il est assez surprenant d’apprendre que les Romains et les Chinois utilisaient des nanoparticules il y a des milliers d’années. […] Degussa a produit du noir de carbone, la substance responsable de la couleur noire des pneus et qui améliore la résistance du caoutchouc, depuis les années 1920. Bien évidemment ils n’avaient pas conscience qu’ils utilisaient des nanotechnologies, et ils n’avaient pas de contrôle sur la taille des particules, ni même aucune connaissance de l’échelle nanométrique ; ils n’utilisaient pas les nanotechnologies telles que définies actuellement. Ce qui est nouveau […] est notre capacité de non seulement voir et manipuler la matière à l’échelle nanométrique, mais aussi notre compréhension des interactions à l’échelle atomique. »

Tim Harper (fondateur de la European Nanobusiness Association), « What is nanotechnology? », 2003

1. Emergence de « nanotechnologies » et rhétorique de la rupture

Coupe médiévale (14e siècle)

Couleur rouge de l’émail: “ruby glass” (nanoparticules d’or)

Source: www.britishmuseum.org

Idem détail

Rupture ~ 1980?

2. Science et technique des nanoparticules dans une longue durée

1900-… : nouveau mode d’appréhension des micro-mondes

•Ultramicroscope 1903/1905

•Ultracentrifugeuse 1923/1937

•BET 1933/1939

•Microscope électronique 1931/1941

Invention/commercialisation

Richard A. Zsigmondy: montre que le verre rubis à l’or est constitué de fines “particules colloidales” d’or, et non de “molécules”

2. Science et technique des nanoparticules dans une longue durée

Détermination de la distribution de taille des particules de noir de carbone “Micronex” par ultracentrifugeuse, ~ 1935

(avec l’aimable autorisation du Hagley Museum and Library, Wilmington, Delaware)

Photomicrographie par microscopie électronique de (nano?)particules de dioxyde de titane insérées dans des fibres de nylon, comme agent délustrant, ~ 1941

3. Régulation des risques toxicologiques – des particules fines aux nanoparticules

Hygiène industrielle et régulation de la silicose à partir de l’entre-deux guerres: début des études sur les effets pathologiques des particules fines (épidémiologie et toxicologie)

-les poussières s’étalent sur toute la gamme de taille nanométrique (et micrométrique)

-on constate que les particules nanométriques se déposent plus facilement dans les poumons

Acini: lieu où sont situés les alvéoles des poumons

Source:

Davis C.N., Stanford Research Institute Journal (1960)

Mais les particules nanométriques: sont ignorées quant à leur effet physiologique

Mise en place des régulations: concerne les particules dont la taille est comprise entre 0,5 et 10 microns

De l’hygiène industrielle à la qualité de l’air comme bien public

Environmental Protection Agency (1970):

•1987: régulation sur les « PM10 »: seuil à 50 µg/m3 en moyenne sur une année

•1997: régulation (très controversée) sur les « PM2.5 »: seuil à 15 µg/m3 en moyenne sur une année

3. Régulation des risques toxicologiques – des particules fines aux nanoparticules

1990- : - début des études toxicologiques spécifiques aux “particules ultrafines” (moins de 100 nm);

principalement : équipe du Prof. Oberdorster, université de Rochester (New-York)

Merci de votre attention

Remerciements:

Région Alsace

Hagley Museum and Library, Wilmington (Delaware, USA)