Tpe nanotechnologies

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  • Publié le : 13 décembre 2010
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SOMMAIRE

Introduction

I - Apparition et Fabrication

1)Microscope à effet tunnel
2)Microscope à force atomique
3)Fabrication

II - Les nanotechnologies et la médecine

1) Les avancées dans le domaine de la médecine
2) Les attentes médicales
3) Les risques pour la santé

III - Les découvertes importantes

1)Nanotubes de carbone2)Nano-Argent

IV - Une technologie partiellement maîtrisée

1) Environnement
2) Économie
3) Problèmes éthiques

Conclusion

Bibliographie

Synthèses

Introduction

Depuis fort longtemps l’homme cherche à conquérir l’infiniment grand mais, au début du XXème siècle, l’idée de pouvoir manipuler également l’infiniment petit, notamment dans le but d’améliorer la performance des soins,germe dans l’esprit des physiciens. En 1959, le physicien visionnaire Richard Feynman dit lors de la conférence à l’American Physical Society « il reste de la place en bas » ce qui signifie que l’homme peut encore conquérir l'infiniment petit. Il cherche alors à manipuler les atomes et leur organisation géométrique.

Les nanosciences regroupent aujourd’hui l’ensemble des recherches qui ont pourobjet la synthèse et l’étude de nano-objets. Ces nano-objets présentent des propriétés spécifiques, que ce soit au niveau de la physique, de la chimie ou de la biologie liées exclusivement à leurs dimensions ; leur taille est comprise entre quelques nanomètres et une centaine de nanomètres (un atome est de l’ordre d'un dixième de nanomètre). Les nanosciences permettent donc de fabriquer et demanipuler des objets infiniment petits ainsi les premières technologies de l’ordre du nanomètre ont été mises au point à la fin du XXème - début du XXIème. Celles-ci sont devenues très importantes dans le domaine médical (on parle de nanobiologie et de nanomédecine) mais aussi dans le domaine de l’optique, de la chimie et même de la mécanique.

Ces nombreuses découvertes font naître beaucoup dequestions et nous sommes amenés à nous demander si les nanotechnologies sont oui ou non un avantage pour notre société ou si elles pourraient devenir un risque pour nous et notre environnement.
Pour répondre à cette question et aux nombreuses autres qu'elle entraîne nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux nanosciences appliquées au domaine de la biologie et de la médecine. Après avoirintroduit historiquement le sujet et expliqué leur fabrication nous exposerons l’état actuel des applications tant au niveau des innovations médicamenteuses qu’au niveau des nouveaux dispositifs médicaux proposés aux patients, puis nous nous intéresserons aux inventions les plus représentées telles que le nanoargent et les nanotubes de carbone. Enfin, le fait que le nanomonde est partiellementmaîtrisé sera clairement exprimé dans le sens économique et environnemental.

I - Apparition et fabrication

1) Microscope à effet tunnel

Deux inventions révolutionnèrent les rapports qu'entretient l'homme avec le nanomonde.
La première, le microscope à effet tunnel, fut inventé en 1981 par la société IBM. Il utilise un phénomène nommé «effet tunnel» pour déterminer la morphologie et ladensité d'états électroniques de surfaces conductrices ou semi-conductrices avec une résolution spatiale pouvant être égale ou inférieure à la taille des atomes. Il s'agit d'une pointe métallique qui balaye à moins de 0.6 nm le matériau à cartographier atome par atome. Une tension électrique est exercée entre la pointe et le matériau et crée un courant d'électrons qui transitent grâce à l'effettunnel. D'après les lois de la physique classique , quand une bille est lancée vers le haut d'une colline elle ne pourra l'atteindre que si elle à suffisamment d'énergie pour arriver au sommet. Le cas échéant elle redescendra. Dans la mécanique quantique, il n'est pas impossible qu'un électron puisse franchir la colline sans avoir reçu d'énergie. L'effet tunnel est le fait qu'un électron puisse...
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