Les nanomatériaux peuvent être définis comme des matériaux possédant au minimum une dimension externe mesurant entre 1 et 100 nm.La définition donnée par la Commission européenne stipule que la taille des particules d'au moins la moitié des particules dans la distribution granulométrique doit mesurer 100 nm ou moins.
Les nanomatériaux peuvent exister naturellement, être créés en tant que sous-produits de réactions de combustion ou être produits délibérément par l'ingénierie pour remplir une fonction spécialisée.Ces matériaux peuvent avoir des propriétés physiques et chimiques différentes de celles de leurs homologues en vrac.
Quelles sont les utilisations des nanomatériaux ?
En raison de leur capacité à générer des matériaux d'une manière particulière pour jouer un rôle spécifique, l'utilisation des nanomatériaux s'étend à diverses industries, depuis les soins de santé et les cosmétiques jusqu'à la préservation de l'environnement et la purification de l'air.
Le domaine de la santé, par exemple, utilise les nanomatériaux de diverses manières, l’une des principales utilisations étant l’administration de médicaments.Un exemple de ce processus est le développement de nanoparticules pour faciliter le transport des médicaments de chimiothérapie directement vers les tumeurs cancéreuses, ainsi que pour délivrer des médicaments aux zones des artères endommagées afin de lutter contre les maladies cardiovasculaires.Des nanotubes de carbone sont également développés afin d'être utilisés dans des processus tels que l'ajout d'anticorps aux nanotubes pour créer des capteurs bactériens.
Dans l’aérospatiale, les nanotubes de carbone peuvent être utilisés pour transformer les ailes des avions.Les nanotubes sont utilisés sous forme composite pour se plier en réponse à l'application d'une tension électrique.
Ailleurs, les processus de préservation de l’environnement font également appel à des nanomatériaux – en l’occurrence des nanofils.Des applications sont développées pour utiliser les nanofils – nanofils d'oxyde de zinc – dans des cellules solaires flexibles ainsi que pour jouer un rôle dans le traitement des eaux polluées.
Exemples de nanomatériaux et d'industries dans lesquelles ils sont utilisés
L’utilisation de nanomatériaux est répandue dans un large éventail d’industries et de produits de consommation.
Dans l’industrie cosmétique, les nanoparticules minérales – comme l’oxyde de titane – sont utilisées dans les crèmes solaires, en raison de la faible stabilité qu’offre à long terme la protection chimique UV conventionnelle.Tout comme le matériau en vrac, les nanoparticules d'oxyde de titane sont capables de fournir une protection UV améliorée tout en ayant l'avantage supplémentaire de supprimer le blanchiment cosmétiquement peu attrayant associé à la crème solaire sous leur forme nanométrique.
L'industrie du sport produit des battes de baseball fabriquées avec des nanotubes de carbone, ce qui les rend plus légères et améliore ainsi leurs performances.Une utilisation ultérieure des nanomatériaux dans cette industrie peut être identifiée dans l'utilisation de la nanotechnologie antimicrobienne dans des articles tels que les serviettes et les tapis utilisés par les sportifs, afin de prévenir les maladies causées par des bactéries.
Des nanomatériaux ont également été développés pour être utilisés dans l'armée.Un exemple est l'utilisation de nanoparticules de pigments mobiles pour produire une meilleure forme de camouflage, grâce à l'injection des particules dans le matériau des uniformes des soldats.De plus, l’armée a développé des systèmes de capteurs utilisant des nanomatériaux, tels que le dioxyde de titane, capables de détecter des agents biologiques.
L'utilisation du nanodioxyde de titane s'étend également à son utilisation dans les revêtements destinés à former des surfaces autonettoyantes, telles que celles des chaises de jardin en plastique.Un film d'eau scellé est créé sur le revêtement et toute saleté se dissout dans le film, après quoi la prochaine douche éliminera la saleté et nettoiera essentiellement les chaises.
Avantages des nanomatériaux
Les propriétés des nanomatériaux, en particulier leur taille, offrent différents avantages par rapport à la forme massive des matériaux, et leur polyvalence en termes de capacité à les adapter à des exigences spécifiques accentue leur utilité.Un avantage supplémentaire est leur porosité élevée, qui augmente encore une fois la demande pour leur utilisation dans une multitude d'industries.
Dans le secteur de l’énergie, l’utilisation des nanomatériaux est avantageuse dans la mesure où ils peuvent rendre les méthodes existantes de production d’énergie – telles que les panneaux solaires – plus efficaces et plus rentables, tout en ouvrant de nouvelles façons d’exploiter et de stocker l’énergie. .
Les nanomatériaux devraient également présenter de nombreux avantages dans l’industrie électronique et informatique.Leur utilisation permettra d'augmenter la précision de la construction de circuits électroniques au niveau atomique, contribuant ainsi au développement de nombreux produits électroniques.
Le très grand rapport surface/volume des nanomatériaux est particulièrement utile dans leur utilisation dans le domaine médical, qui permet la liaison des cellules et des principes actifs.Il en résulte l’avantage évident d’une augmentation des chances de lutter avec succès contre diverses maladies.
Heure de publication : 18 novembre 2020