apm nanotech partie 4

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1 nt la particularité de nous donner la faculté de pouvoir par plier le recueil de l’information : que fera t-on de cette incroyable masse de données, donc problème de son contrôle et de son portage Exemple d’application pouvant porter atteinte à la vie privée : - puces RFID (Radio Frequency identification) C’est pourtant déjà le cas avec le téléphone portable et pourtant… Usage à des fins militaires : nouvelles armes et instruments furtifs, capteurs et émetteurs miniatures donnant les moyens de démultiplier les moyens d’acquisition et de transmission de l’information er un détournement des usages des nanoproduits, pouvant danger la liberté du citoyen, la mise en place de moyens de églementaire ou juridique apparaît nécessaire. ario catastrophe de la « gelée grise » : la biosphère serait robots s’auto reproduisant hors de tout contrôle (voir le li par Michael Crichton intitulé « la proie »)

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Les NT ont la particularité de nous donner la faculté de pouvoir partageret multiplier le recueil de l’information :

que fera t-on de cette incroyable masse de données, donc problème de son contrôle et de son portage

Exemple d’application pouvant porter atteinte à la vie privée :- puces RFID (Radio Frequency identification)

C’est pourtant déjà le cas avec le téléphone portable et pourtant…

Usage à des fins militaires : nouvelles armes et instruments furtifs,capteurs et émetteurs miniatures donnant les moyens dedémultiplier les moyens d’acquisition et de transmission del’information

Afin d’éviter un détournement des usages des nanoproduits, pouvantmettre en danger la liberté du citoyen, la mise en place de moyens decontrôle réglementaire ou juridique apparaît nécessaire.

* : scénario catastrophe de la « gelée grise » : la biosphère serait détruitepar des robots s’auto reproduisant hors de tout contrôle (voir le livre paruen 2003 par Michael Crichton intitulé « la proie »)

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Toxicité des nanomatériaux :

- problème de l’infiltration des nanopoudres / nanoparticules dans les poumons,

- traversée des barrières épidermiques et oculaires, - inhalation,…- Eparpillement dans l’environnement ou l’écosystème

Programmes (NANOCAP – NANOSAFE) de recherche sur la maîtrise des risques sanitaires et environnementaux liés à la production et l’utilisation de nanoparticules :

- métrologie (caractérisation des propriétés physico-chimiques, nombre et morphologie des nanoparticules)- risque d’incendie et d’explosion- expologie (carcatérisation des expositions)- toxicologie : in vitro (toxicité pulmonaire et neurotoxicité), in vivo et in silico (travaux de modélisation)- écotoxicologie

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Mais les risques ne sont pas nouveaux :

Tous les jours on absorbe des nanoparticules : fumée, poussière, gaz c’échappement.En milieu urbain on compte entre 10 et 20 millions de particulesau moins de 100 nm par litre d’air.

De nombreuses nanoparticules sont depuis longtemps utiliséesdans divers produits : - le noir de carbone utilisé comme pigment (encres), comme agent de renforcement (pneus), comme isolant de la lumière (emballage), - le TiO2 comme pigment blanc dans les peintures et les encres, comme filtre anti UV dans les crèmes solaires, - le ZnO, le SnO2 déposé sur les puces de silicium, - les nanoparticules de silice pour le pneu vert,….

La nano auront au moins l’avantage de se poser les questions qui n’ontpas été posées dans le cas de l’amiante, des OGM, …

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Quelques chiffres et

éléments de marché

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En 2001, la National Science Foundation (USA)déclare que le marché des nano serait de1 000 milliards de $ en 2015, puis surenchère dessociétés de conseil et d’investissement

3 000 milliards de $ d’ici 8 ans

d’après Michael Berger de Nanowerk : « Ne pas confondre :

les nanotechnologies « évolutionnaires » améliorant des produits ou processus existants en y insérant des

composants plus petits, ou bien en exploitant les possibilitésoffertes par la matière à l’échelle nano(Nokia, L’Oréal, Toshiba, BMW, Bayer,…) et les nanotechnologies « révolutionnaires » (n’ayantactuellement aucune perspective financière) visant à fabriqueratome par atome ou molécule par molécume, systèmes, outilset produits. »

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D’après Yole développement / Lyon, le marché mondial desnanoparticules et des nanotubes de carbone est estimé à plusde 2,5 milliards d’€ d’ici 2010. Il est prévu une croissance de plus de 20% / an pour les années à venir

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En 2006, environ 10,6 milliards de $ ont été injectés dans la R&D sur les nanotechnologies dans le monde (dépenses publics + investissements des entreprises)

Au niveau de la recherche académique, USA, Japon et Europe sont pratiquement à égalité

Aux USA, Washington a alloué aux Universités :- 464 millions de $ en 2001- 989 millions en 2004- probablement 1,5 milliards de $ en 2008

Dans le domaine industriel : Les USA dominent avec 46% des dépenses de R&D mondiale. Actuellement, l’effort en R&D des industriels américains est d’environ 2 milliards / an

C’est le point faible de l’Europe : l’effort de R&D des industriels européens ne représente que 17% de l’effort mondial (36% pour l’Asie)

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L’Allemagne (3ième financeur mondial de la R&D) abrite la moitié des entreprises européennes du secteur. Environ 600 entreprises et institutions publics emploient50 000 personnes et détiennent les 2/3 des brevets européens

En France, les investissements publics progressent d’environ 10% / an (277 millions d’€ en 2005)En 2005, lancement par l’ANR d’un programme prévoyant d’injecter chaque année par le biais du R3N 70 millions d’€

En revanche, la recherche industrielle reste limitée à quelques grands groupes,les PME / PMI étant presque inexistantes

Europe - 7ième PCRD (2007 – 2012) : les laboratoires sélectionnés se partageront environ 3,4 milliards d’€

Autres pays acteurs des nanotechnologies :- La Chine injecte environ 100 millions de $ / an- La Corée du Sud : 260 millions de $ / an- Taiwan annonce un programme injectant 110 millions de $ / an pour les 6 prochaines années

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On ne peut pas ignorer cette nouvelletechnologie et ses nombreuses

potentialités industrielles, mais….

…gare à la « bulle » nano,la prudence est de mise !

De plus aujourd’hui* :- Le grand public est peu informé (acceptation des nanotechs ? – débat public)- Manque de personnel compétent – peu de formation adaptée : champ d’investigation pluridisciplinaire à l’interface de la physique, de la chimie et de la biologie - Protection de la PI insuffisante- Les aspects toxicité et éthique ne sont que récemment abordés

(réglementation pratiquement inexistante, manque pouvant poser problème quant à l’industrialisation des résultats de la nanotechnologie)

- Les premiers travaux sur la normalisation débutent seulement- Hésitation des compagnies d’assurance à couvrir ces technologies et les- risques afférents

*Tiré d’un article de Cordis suite Euronanoforum (juin 2007) ayant eu lieu à Düsseldorf

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Nanotechnologies et PME

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Les acteurs français :- surtout des grands groupes : EADS, Rhodia, Michelin, L’Oréal, Atofina, Saint Gobain, Ait Liquide, Snecma, ST Microelectronics, Biomérieux,…

- Quelques PME / PMI : DGTec, Alchimer, Inanov, LovaLite, Praxim, Avertec, Ademtech,…

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METIS : un exemple réussi de collaborationindustrie (PME) / recherche publique (CEA)

« Rien ne prédisposait les laboratoires de pointe du CEA à Grenoble et des PMEdu textile ou de la papeterie, des activités implantées historiquement au nord dudépartement de l’Isère, à se rencontrer. La plate-forme expérimentale METIS,Lancée à l’initiative du Conseil Général, de l’AEPI et de la ville de Bourgoin-Jallieu,parie sur ce rapprochement audacieux pour favoriser la diffusion des micro etnanotechnologies au coeur de ces industries »

Une initiative nord Isère (5 entreprises + CG 38) :METIS (un incubateur de projets) démocratise les nanotechnologies :une association réunissant industriels ayant une vraie culture d’innovation(secteurs du textile et du papier) et chercheurs du CEA facilitant l’accèsdes PME aux nanotechnologies

Structure visant à favoriser l’émergence de projets technologiquesconcrets par la mutualisation des investissements

METIS identifie les thématiques porteuses, défriche un sujet, et une foisles verrous technologiques levés et la faisabilité montrée, les PMEmènent le projet à son terme

Pas de concurrence entre les sociétés mais des complémentarités, doncpas de problème de confidentialité autorisant un vrai dialogue et une réellesynergie

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METIS :Une structure de transfert :

- 3 chercheurs salariés permanents- une quinzaine de chercheurs du CEA dont 1attachéexclusivement à METIS- 6 partenaires industriels de secteurs traditionnels

(5 PME/PMI de 40, 600, 820, 140, et 165 employés

+ groupe de 8 000 employés)- un budget de 3 millions d’€ / an dont la moitiéprovient de l’industrie

5 grandes thématiques :- Matériaux / nanomatériaux pour de nouveaux effets visuels ou denouvelles fonctionnalités (changement de couleur sous contraintesmécaniques, protection aux UV,…)- Traçabilité et lutte contre la contrefaçon- Electronique sur substrats souples autres que le silicium- Instrumentation de substrats souples par des capteurs pour lesdomaines de la sécurité, de la santé et du sport- Solution de récupération d’énergie sur la personne

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En tant qu’industriel du textile, qu’attendez-vous du projet METIS?

« Nous employons 286 salariés en Isère : 50 % de notre chiffre d’affaires, de 75 millions d’euros, sont réalisés à l’export avec des produits aussi variés que la mode ou les textiles techniques… »

« … Le seul moyen pour nous de rester compétitifs face à la concurrence des pays à bas coûts de main-d’oeuvre, c’est l’innovation permanente, un critère essentiel pour trouver de nouveaux relais de croissance. Or une PME de notre taille n’a pas les moyens de financer des contrats de recherche à long terme. Pour nous, travailler avec de grands labos comme le CEA paraissait inaccessible. En nous regroupant avec quatre autres entreprises du textile (Piolat, SIEGL et Filaxetor) et du papier (Arjowiggins), et avec le soutien financier des collectivités locales, nous pouvons initier ce travail en réseau. C’est un fabuleux réservoir d’idées nouvelles qui s’ouvre à nous. Notre objectif est d’arriver d’ici à deux ans à des prototypes commercialisables.»

Témoignage :Patrick Bonnefond, Directeur Général de SOFITETA : « bientôt des puces au cœur des textiles et des papiers »

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Par exemple ?

« On peut imaginer des capteurs intégrés dans le textile qui permettraient de réguler le stress ou la transpiration, ou encore d’utiliser le tissu comme un support pour de l’électronique embarquée. Ainsi instrumenté, le textile autoriserait le suivi de personnes dépendantes à domicile, ou encore celui des colis, et la lutte contre la contrefaçon… Toutes les pistes sont ouvertes. Pour l’instant, un ingénieur détaché du CEA et un chercheur recruté par la plate-forme METIS constituent l’indispensable courroie entre tous les acteurs pour explorer les possibilités entre tous les partenaires. Nous sommes convenus de faire un bilan au bout d’un an et si nos espérances se confirment, une nouvelle phase de deux ans sera engagée »

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Quels sont les outils à ladisposition des PME quisouhaiteraient s’investir

dans les Nanotechs

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Au niveau national :Les crédits de la recherche public dédiée aux nanotechnologies sont essentiellementattribués :

- directement par l’état (Ministère de la Recherche, Ministère de l’industire):programme Nanosciences et grandes centrales- indirectement via des dotations allouées aux opérateurs publics(CEA, CNRS, INSERM, OSEO ANVAR / DRIRE au niveau régional),aux réseaux de recherche (R3N) et d’innovation technologique- par les collectivités territoriales (CPER,….)- soutien aux initiatives et programmes européens

- pour soutenir les activités de recherche dans le cadre de grandsprogrammes, de réseaux, dans les universités et les instituts publics- pour faciliter la diffusion de l’innovation technologique dansl’industrie et promouvoir le développement durable

Les PME / PMI peuvent s’adresser essentiellement à OSEOet l’ANRT

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Pôle MINATEC / CEA Léti / INPG implanté à Grenoble :pôle d’excellence de R&D, de formation et de valorisation dedimension européenne, voire mondiale entièrement dédié auxmicro et nanotechnologies regroupant 4 000 personnes(universitaires, chercheurs et personnels des entreprises) sur45 000 m2 sur le site du CEA / Léti.(investissement total de 170 millions d’€ : état, CEA etcollectivités territoriales)

Pôle de compétitivité mondial MINALOGIC en Rhônes-Alpes : budget de1,2 milliards d’€ pour 65 projets déjà labellisés

« une force d’entraînement pour les PME tentées parl’innovation »

De nombreux laboratoires français de recherche public (Universités, CNRS, CEA,…)Mènent des travaux dans le domaine des nanotechnologies

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6mn

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L’Europe : le 7ième PCRDT (2007-2013) (Programme cadre communautaire de recherche

et développement technologique)(Industries N° 122 – avril 2007)

Volet coopération : 32,4 milliards d’€ dont 3,5 milliards pour les nanotechnologies- Emergence de projets coopératifs de R&D- Projets de R&D à fort contenu technologique fondés sur une collaborationétroite entre des entreprises appartenant à plusieurs états membres

Les domaines prioritaires :- ,NTIC : 9,1- Santé : 6- Transports : 4,1- Nanotechnologies : 3,5 milliards d’€ Priorités : - création d’une nouvelle génération de produits et de services induisant une utilisation plus rationnelle des ressources naturelles et dont l’impact sur la santé et l’environnement serait réduit, - domaine des matériaux : mise au point de produits à fonctions multiples dotés de propriétés et de performances nouvelles, - technologies de production : déboucher sur de nouveaux modèles durables de production et de consommation

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- Energie : 2,3- Alimentation et biotechnologies : 1,9- Environnement : 1,8- Espace : 1,4- Sécurité : 1,3- Sciences humaines : 0,6

- Nouvelles plateformes technologiques communautaires composées d’acteursIndustriels et académiques,- Programme de recherche ambitieux portant sur des sujets d’intérêt majeur,- Partenariat étroit entre secteur public et secteur privé.

+ nouveau Volet « capacités »  : - diffusion des travaux de recherche dans l’ensemble du tissu économiqueeuropéen- Libération des capacités d’innovation au sein des petites et moyennesentreprises

Lieux et dates des journées d’information par les représentants français :www.telecom.gouv.fr et http//eurosfaire.prd.frPortail communautaire : www.cordis.europa.eu

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Mise en place par le gouvernement français d’un dispositif d’accompagnement à l’intention des PME afin de faciliter leur participation(voir OSEO innovation + les DRIRE dans les régions, voir également leMinistère de l’Industrie) : objectif de faire participer 500 PME / an

Passer d’une logique de montage de projet et de recherche de financementà une logique de partenariat et d’insertion dans de véritables réseaux decomplémentarité technologique

Simplification forte des règles et des procédures de fonctionnement :- Sur le plan financier : les projets pourront bénéficier d’unfinancement à hauteur de 75% de leur coût total au lieu des 50%autorisés dans l’ancien PCRD- Assouplissement des régles de participation des PME- Lisibilité des documents- Rationalisation des systèmes de financement- Réduction du nombre de démarches- Raccourcissement des délais- Le principe de la responsabilité collective remplacé par unmécanisme de garantie couvrant les risques financiers liés à ladéfaillance de l’in ou l’autre des partenaires

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L’enveloppe spécifiquement réservée au PME (1,3 milliards d’euros) : vocation prioritaire de favoriser l’émergence d’une véritable culture de l’innovation

Financement de 2 catégories de projet : - projets présentés par un petit groupe de PME innovantes afin de résoudre un problème technologique commun ou

complémentaire,- projets émanant d’un groupement de PME en vue de trouver une solution à un problème technique intéressant un grand nombre d’entreprises appartenant çà un secteur d’activités spécifique

Point de contact national pour les PME / PMI françaises : Oséo Innovation

[email protected]

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Quelques sites concernant les nanotechnologies en France et en Europe - France :

- R3N (Réseau national)http://www.r3n.org/ ou http://www.rmnt.org/

- CNRShttp://www.cnrs.fr/saga

- Club Nano-Micro Technologieshttp://www.clubnano.asso.fr/

- ANRhttp://www.agence-nationale-recherche.fr/

- les C’NANO régionaux (pôles régionaux de laboratoires publics initiés parle Ministère de la Recherche)http://www.cnano-rhone-alpes.org/http://www.cnanoge.org/+ autres régions

- MINATEC – CEA / Letihttp://www.minatec.com

- OMNT / CEA / CNRS : Observatoire des Micro et Nano Technologieshttp://www.omnt.fr

- Base de données des acteurs français des nanomatériauxhttp://www.nanomateriaux.org

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- La cité des Sciences (site général sur les Nanosciences et Nanotechnologies)http://www.cite-sciences.fr/ala_cite/expositions/nanotechnologies/

- NANOMICRO / Portail Nanosciences du Ministère de la Recherchehttp://www.nanomicro.recherche.gouv.fr/

- En Europe :- Commission européenne / 7ième PCRD / Cordis

http://cordis.europa.eu

Ne pas hésiter à contacter : Pascal Royer :

tel : 06-85-75-27-13Email : [email protected]

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En l ’absence de tension électrique :sur la grille, les électrons, chargésnégativement, sont attirés depuis lasource vers le drain à travers le canalde conduction situé sous la grille

Si l ’on applique une tension négativesur la grille, elle repousse les électronshors du canal de conduction.Ils ne parviennent plus au drain et lecourant est interrompu

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Biopuce à ADN

Structure de la molécule d ’ADN : L ’identité de chaque individu, ses caractéristiques génétiques,

sa prédisposition à certaines maladies,sont déterminés par l ’ordre dans

lequel les 3 milliards de basescontenues dans chaque brin se

succèdent (séquences) :cet enchaînement forme le code

génétique (30 000 gènes) unique à chaque individu.  

La biopuce à ADN

ADN : 2 brinsenroulés en forme

d ’hélice

Microcuvettes gravées sur verre ou Si.On accroche un fragment d ’ADN

sonde (une séquence de bases d ’ADN)sur chaque microcuvette caractéristique

d ’un gène, d ’une mutation ou d ’unemaladie

2500 microcuvettes