Les nanosciences et nanotechnologies (d’après le grec , « nain »), ou NST, peuvent être définies au minimum comme l’ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de structures (physiques, chimiques ou biologiques), de dispositifs et de systèmes matériels à l’échelle du nanomètre (nm), qui est l'unité la plus proche de la distance entre deux atomes.
Les NST présentent plusieurs acceptions liées à la nature transversale de cette jeune discipline. En effet, elles utilisent, tout en permettant de nouvelles possibilités, des disciplines telles que l’optique, la biologie, la mécanique, microtechnologie. Ainsi, comme le reconnaît le portail français officiel des NST, « les scientifiques ne sont pas unanimes quant à la définition de nanoscience et de nanotechnologie ».
Les nanomatériaux ont été reconnus comme toxiques pour les tissus humains et les cellules en culture. La nanotoxicologie étudie les risques environnementaux et sanitaires liés aux nanotechnologies. La dissémination à large échelle de nanoparticules dans l’environnement est sujette à des questions éthiques.
Les nanotechnologies bénéficient de plusieurs milliards de dollars en recherche et développement. L’Europe a accordé 1,3 milliard d’euros pendant la période 2002-2006 et 3,5 milliards d'euros pendant la période 2007-2013. Au début des années 2000, certains organismes prédisaient que le marché mondial annuel pourrait être de l’ordre de de dollars américains dès 2015 (estimation de la National Science Foundation en 2001), jusqu'à de dollars (estimation Lux Research Inc de 2008).
vignette|Représentation d’un nanotube de carbone (cliquer pour voir l’animation)
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Dans son discours donné le à la Société américaine de physique, Richard Feynman évoque un domaine de recherche possible alors inexploré : l’infiniment petit; Feynman envisage un aspect de la physique « dans lequel peu de choses ont été faites, et dans lequel beaucoup reste à faire ».
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Les nanosciences et nanotechnologies (d’après le grec , « nain »), ou NST, peuvent être définies au minimum comme l’ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de structures (physiques, chimiques ou biologiques), de dispositifs et de systèmes matériels à l’échelle du nanomètre (nm), qui est l'unité la plus proche de la distance entre deux atomes. Les NST présentent plusieurs acceptions liées à la nature transversale de cette jeune discipline.
La science des matériaux repose sur la relation entre les propriétés, la morphologie structurale et la mise en œuvre des matériaux qui constituent les objets qui nous entourent (métaux, polymères, semi-conducteurs, céramiques, composites, etc.). Elle se focalise sur l'étude des principales caractéristiques des matériaux, ainsi que leurs propriétés mécaniques, chimiques, électriques, thermiques, optiques et magnétiques. La science des matériaux est au cœur de beaucoup des grandes révolutions techniques.
Molecular nanotechnology (MNT) is a technology based on the ability to build structures to complex, atomic specifications by means of mechanosynthesis. This is distinct from nanoscale materials. Based on Richard Feynman's vision of miniature factories using nanomachines to build complex products (including additional nanomachines), this advanced form of nanotechnology (or molecular manufacturing) would make use of positionally-controlled mechanosynthesis guided by molecular machine systems.
This course is an introduction to the concepts and associated relevant physics and materials science principles of what makes inorganic nanomaterials outperform their bulk counterparts. It covers thei
The aim of the course is to review mathematical concepts learned during the bachelor cycle and apply them to concrete problems commonly found in engineering and Materials Science in particular.
Hydrodynamics at the nanoscale involves both fundamental study and application of fluid and mass transport phenomena in nanometer-sized confinements. Nanopores in single-layer graphene can be highly a
The fabrication of metallic nanostructures on stretchable substrates enables specific applications that exploit the combination of the nano-scale phenomena and the mechanical tunability of the physica
EPFL2022
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In the nanoscale regime, flow behaviors for liquids show qualitative deviations from bulk expectations. In this work, we reveal by molecular dynamics simulations that plug flow down to nanoscale induc