Nanotechnologies en Lorraine (page de test)

De DIRECCTE.

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Cette page contient quelques extraits d'un rapport pour étudier la faisabilité d'espace de travail collaboratif animé par la DIRECCTE Lorraine.

Sommaire

Nanotechnologies en Lorraine

Les nanotechnologies représentent actuellement un sujet de société brûlant. Comme toute nouvelle technologie, surtout quand ses objets sont invisibles, la crainte se manifeste d’emblée d’abord par la méconnaissance ou l’incompréhension des citoyens, mais aussi par le manque d’explication de la part de ceux qui ont la connaissance.

La thématique des nanotechnologies relève d’enjeux de recherche fondamentale à l’échelle de la planète. Des budgets considérables commencent à être mobilisés dans les grands pays et les domaines d’application s’étendent. Les prises de décisions (financement de la recherche fondamentale, sécurité, santé publique) excèdent largement le domaine de compétence et de responsabilité des territoires régionaux.

Toutefois il peut être utile de décliner la problématique au niveau d’une région, pour mettre en évidence un état des lieux, réfléchir aux modalité de transfert et de valorisation de la recherche et développer une communication adéquate auprès des citoyens (usagers et consommateurs) en ce qui concerne les risques. Tel est le but de cet article.

État des lieux de la recherche en Lorraine

La problématique des nanotechnologies (nano produits, nano matériaux, nano sciences …) est principalement représentée en Lorraine par les travaux de l’Institut Jean Lamour de Nancy. Le professeur Patrick Alnot, décédé en septembre 2009, y animait l’équipe micro et nano systèmes. Initiateur et acteur de l'émergence et du développement du secteur de recherche nanosciences à l’université Henri Poincaré, le professeur Patrick Alnot a largement contribué à donné une visibilité à la Lorraine en matière de nanotechnologies, en particulier au travers du pôle de compétences C’Nano Grand Est[1] dont les membres fondateurs sont l’UHP, l’ULP, l’Université de Franche Comté et le CNRS sous l’égide du Ministère de l'éducation supérieure et de la recherche (MESR). Il a été remplacé à ce poste par le Docteur Didier Rouxel.

Au recensement de 2008, trois laboratoires lorrains, en plus de l’Institut Jean Lamour, revendiquaient la thématique « nanotechnologies ». Il s’agit des laboratoires suivants :

D’autres laboratoires lorrains ont des équipes de chercheurs qui travaillent sur les nanotechnologies, on citera le Laboratoire de Physique des Milieux Denses (Metz), le Laboratoire de Spectrographie de Masse et de Chimie Laser (Metz), l’UMI Georgia Tech (Metz), l’UMR SRSMC 7565 (Nancy) … et potentiellement la faculté de médecine (Nancy).

La coordination des laboratoires est assurée par l’Institut Jean Lamour (axe transversal STAN et CALLOT), le pôle de compétence C’Nano Grand Est (transrégional), l’Institut Carnot ICEEL et la Plateforme de Technologie Grand Est (Nancy et Strasbourg).

La valorisation de la recherche en direction des entreprises en est à ses débuts. Les structures en capacité de l’assurer sont actuellement l’Institut Jean Lamour (centre de compétence Valorisation – Innovation – Transfert (CC-VIT), l’Institut Lafayette (centre de transfert UMI CNRS), l’Incubateur lorrain, …

Ce passage est à compléter - par exemple par les services de la DRRT :
On peut estimer au total le nombre de chercheurs lorrains en équivalent temps plein travaillant sur des thématiques
nanotechnologies à … et à … le nombre d’ITA . Ces effectifs placent la Lorraine au … rang des régions françaises.

Les chercheurs lorrains travaillent principalement sur les thèmes de recherches suivants :

  • Contrat européen Nano4M : stratégie de valorisation des nanotechnologies, comment mettre la nanotechnologie rapidement sur le marché ;
  • Les projets au sein de l’Institut Jean Lamour (projet nanotube de carbone notamment) ;
  • Les projets autour de la médecine...

Les applications

Le domaine applicatif des nanotechnologies ne semble pas avoir de limites puisque tous les corps, tous les composés chimiques peuvent exister à l’échelle nanométrique. Dès lors, potentiellement, les objets nanométriques peuvent être la solution aux problèmes rencontrés dans de très nombreux domaines d’applications. On citera infra à titre d’exemple une liste d’applications :

Minimisation de l’énergie et de la quantité de matière utilisée dans les processus de fabrication ;

  • Fabrication de réseaux en parallèle ;
  • Réduction de la puissance nécessaire ;
  • Dispositifs plus rapides ;
  • Sélectivité et sensibilité accrues ;
  • Exploitation des lois d’échelle favorables ;
  • Exploitation d’effets nouveaux permettant des ruptures technologiques ;
  • Avantage coût / performance ;
  • Reproductibilité : précision accrue ;
  • Autoassemblage, autoréparation ;
  • Invasion minimale ;
  • Traitement médicaux (cancer notamment) ;
  • Vectorisation…

Les matériaux les plus prometteurs selon « NanoSEE report Yole Developpement » (mai 2006) seraient en nanoparticules la silice colloïdale, les nanoargiles, et les autres nanoparticules inorganiques (Al203, Zn0, Ti02, Ce203) pour des domaines microélectroniques et nanocomposites (plastique ou composites, revêtement) et les nanotubes de carbone.

L’utilisation des nanotechnologies dans les entreprises de Lorraine

Il est encore trop tôt pour mentionner des applications industrielles des nanotechnologies dans des entreprises en Lorraine. La problématique des nanotechnologies reste largement dominée par des préoccupations de recherche. Les deux pôles de compétitivité lorrains sont à ce jour les principaux vecteurs pour détecter les thèmes qui seraient susceptibles d’émerger dans les entreprises.

Le pôle MATERALIA (ex-MIPI) a été crée à l’origine au confluent des nouveaux aciers, nano matériaux et outils intelligents en étroite interaction avec l’Institut Jean Lamour.

Le pôle Fibres Grand Est (FGE, ex-FNGE) est attentif à des questions de substitution de nano charges dans des matériaux existants (pâte à papier, textile, etc.) et à des nano filaments pour des utilisations en isolation.

Les deux passages précédents sont à compléter par les équipes des pôles de compétitivité

Les nanotechnologies pourraient être une thématique également du pôle de l’eau Alsace-Lorraine tel qu'il a été labellisé lors du Comité interministériel d'aménagement et de développement du territoire (CIADT) du 11 mai 2010[2], notamment dans le domaine de la filtration et de la dépollution.

Les obstacles au développement de la recherche

Deux obstacles au développement de la recherche sont couramment évoqués, l’interdisciplinarité et le financement de la recherche.

La recherche fondamentale en nanoscience relève de plusieurs champs du savoir, au premier rang desquels la physique et la chimie mais aussi l’électronique, l’optique, la médecine… Dans un univers scientifique où le degré de connaissance est de plus en plus élevé, la priorité va d’abord au haut niveau de spécialisation et peu à l’interdisciplinarité qui demande beaucoup de temps d’acquisition de la culture de l’autre (double compétence), actuellement peu valorisée dans la carrière du chercheur.

Ce passage est à compléter - par exemple par les services de la DRRT :
Le financement de la recherche …

Risques pour la santé et l’environnement

L’émergence du thème des nanotechnologies semble actuellement pâtir en Lorraine du développement des éco matériaux et matériaux durables, même si cela peut paraître paradoxale compte tenu des applications dans le domaine de l’énergie et de l’économie de matière mentionnées supra. Pour s’imposer auprès des entreprises les nanotechnologies devront faire la preuve qu’elles constituent des innovations de rupture réellement décisives en matière de performances.

La réunion du débat public Nanotechnologies qui s’est tenue à Metz le 15 décembre 2009 a notamment montré la sensibilité des participants au risque de toxicité des nanoparticules. Une exigence forte d’accompagnement de la recherche fondamentale sur les nanotechnologies par une recherche non moins soutenue sur les risques épidémiologiques s’est manifestée tout au long des débats.

Cette exigence pourrait être une opportunité pour l’établissement de l’Institut national de recherche et de sécurité (INRS) sis à Vandœuvre-lès-Nancy. En effet les nanoparticules et les nanomatériaux peuvent constituer demain un enjeu majeur de santé au travail. Il pourrait être intéressant pour le territoire de profiter de cette présence de l’INRS pour développer des recherches conjointes et élargir ainsi un pôle de compétence territorial.

La Sarre

En Sarre, territoire voisin de la Lorraine, il existe un cluster nanotechnologies et un laboratoire : le Leibniz Institut für neue materialien (INM). La Sarre se considère comme un leader dans le domaine des nanotechnologies. Selon la revue Empowering Nano2 " des entreprises du secteur de la nanotechnologie, des pôles de recherche et la Société de promotion économique de la Sarre y travaillent en étroite collaboration et avec succès depuis plusieurs années. Les entreprises sarroises et les instituts de recherche ont déjà développé de nombreuses solutions nanotechnologiques commercialisables dans des domaines aussi variés que la médecine, l'architecture, l'industrie automobile, et bien d'autres".

Notes

  1. Le site officiel de C'Nano Grand Est
  2. Le compte-rendu du CIADT du 11 mai 2010
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