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Le nanomonde est plus particulièrement les nanotechnologies sont de plus en plus présent dans la vie de tous les jours.
Mais qu'est ce que vraiment la nanotechnologie et en quoi s'applique-t-elle dans la vie de tous les jours.
Pour avoir ces réponses allez voir ce site:

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Quel rapport y a-t-il entre un soudeur, un chef cuisinier, une secrétaire et un chercheur en nanotechnologies ? A priori aucun. Mis à part celui d'être éventuellement en présence de concentrations élevées de nanoparticules, ces éléments dont l'une au moins des dimensions est comprise entre 1 et 100 nanomètres (nm ou milliardième de mètre).

D'origine naturelle comme les suies et cendres des feux de forêt, les poussières volcaniques, les aérosols marins (c'est-à-dire les composants soufrés apportés par les tempêtes) ou provenant d'activités humaines comme les émissions de moteurs Diesel, les fumées de soudure ou de cigarette, les nanoparticules sont partout.. Depuis quelques années elles sont aussi manufacturées, produites et manipulées de façon intentionnelle. Cette échelle extrêmement fine leur confère des propriétés physico-chimiques singulières et utilisables dans de nombreuses industries. Aujourd'hui, dans le monde, on compte environ 2.000 nanoparticules manufacturées (nanotubes de carbone, d'argent, de silicium, d'oxydes de titane, de zinc, de cérium), intégrées dans plus de 800 produits : des vêtements, des produits cosmétiques et de soins corporels, des équipements sportifs, des jouets, des appareils électroniques ou informatiques. En France, 17 produits sont recensés (*) : 15 dans le domaine cosmétique et 2 dans les raquettes de tennis.Depuis un peu plus de dix ans, les motoristes utilisent des filtres à particules pour analyser les émissions des moteurs et les limiter.

Principe de précaution
Compte tenu de l'essor rapide de cette nouvelle industrie, du manque flagrant de connaissances en matière de toxicologie sur l'homme et l'environnement, et de l'expérience douloureuse de l'amiante, le principe de précaution est désormais la règle. L'Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail vient encore de le rappeler. L'objectif étant d'éviter le rejet massif qu'ont connu les OGM. Du coup, des outils de métrologie sophistiqués sont à l'étude. Il s'agit de qualifier et surveiller ces environnements dans lesquels travaillent déjà, en France, quelque 3.000 opérateurs dans l'industrie et 7.000 dans les laboratoires qui produisent quelque 500.000 tonnes de nanoparticules par an. Et à l'échelle du monde, ce sont des millions de travailleurs qui pourraient être concernés d'ici à 2010-2015. En attendant, manipulations en atmosphère confinée, protections individuelles obligatoires, application de mesures dédiées aux matières dangereuses, signalisation spécifiques sont préconisées.

Cette ambiance nano et l'évolution des appareils de mesure plus facilement utilisables ont mis en évidence de nouveaux risques, mal maitrisés. Depuis deux ans, les fabricants de photocopieurs et d'imprimantes sont ainsi sur la sellette : deux études allemande et australienne ont révélé qu'un certain nombre de ces appareils (40 % des 62 imprimantes) émettaient d'importantes quantités de nanoparticules, dont la nature reste imprécise. La concentration de nanoaérosols est accrue d'un facteur 5, voire 10, même dans des bureaux ventilés. Sous hotte, des émissions ont été mesurées correspondant aux concentrations de fumées de cigarettes. L'Association européenne des technologies de l'information (Eicta) prend le problème très au sérieux et l'institut fédéral allemand de recherche en matériaux (BAM) travaille sur le sujet.

Processus quotidiens
L'air intérieur fait aussi l'objet de plus en plus d'attention. Et pour cause : " La connaissance des expositions de la population générale aux nanoparticules reste embryonnaire ", rappelle Olivier Le Bihan, de l'unité qualité de l'air à l'Institut national de l'environnement industriel et des risques (Ineris). Or il s'avère que beaucoup de processus quotidiens sont émetteurs de nanoparticules. Avec le Centre scientifique et technique du bâtiment, l'Inéris a caractérisé l'environnement domestique d'une maison expérimentale, 5 pièces et une cuisine. " Nous avons étudié les émissions liées à la cuisson, au tabac, aux bougies, encens, aspirateurs, désodorisants et au chauffage d'appoint, précise-t-il. Premier constat : toutes ces sources émettent des nanoparticules en grande quantité, surtout la cuisson, l'encens et le grille-pain. A proximité, les concentrations atteignent de 10 à 100 fois les valeurs considérées dans un "air pur". Plus étonnant, elles sont transférées en quelques minutes dans les autres pièces de la maison, y compris à l'étage. "

Et que penser d'activités traditionnelles, que l'on sait fortement émettrices, comme les industries mécaniques du soudage, du découpage, usinage de métaux, mais aussi de plastiques, les activités de polissage fin, les cuisines industrielles, le fumage des produits alimentaires ? Autant d'activités dans lesquelles les risques sur le système respiratoire sont souvent identifiés mais mal connus. Si on mesure les nanoaérosols en environnement industriel depuis quelques années, les soudeurs, cuisiniers et autres usineurs, eux, ne sont pas pour l'instant soumis au même principe de précaution.

(*) Woodrow Wilson International Center for Scholars et Pew Charitable Trusts : www.nanotechproject.org /inventories/consumer/ (en anglais). // On compte environ 2.000 nanoparticules manufacturées dans le monde, intégrées dans plus de 800 produits.

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Bienvenue dans un monde de plus en plus nano

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Quel rapport y a-t-il entre un soudeur, un chef cuisinier, une secrétaire et un chercheur en nanotechnologies ? A priori aucun. Mis à part celui d'être éventuellement en présence de concentrations élevées de nanoparticules, ces éléments dont l'une au moins des dimensions est comprise entre 1 et 100 nanomètres (nm ou milliardième de mètre).

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L'effet "nano" est devenu un véritable phénomène de société, mais savez vous vraiment ce qu'est le "nanomonde" ? Découvrez le en quelques questions - réponses !

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santé ＆ sciences du vivant:diagnostic et thérapies innovantes:nanomédecine-articles ＆ dossiers:dossier multimédia

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Depuis quelques dizaines d'années, les recherches s'orientent vers l'infiniment petit : le nanomonde. Le nanomètre représente un milliardième de mètre, 50 000 fois plus petit que l'épaisseur d'un cheveu !

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C pas sorcier Le Nanomonde se secoue les puces

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C pas sorcier Le Nanomonde se secoue les puces

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C'est pas sorcier -NANOMONDE SE SECOUE LES PUCES

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Les nanoparticules présents dans la cosmétique ainsi que dans la nourriture sont-elles dangereuses pour notre santé ?

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Nanoparticules dissimulées dans l'alimentaire et les cosmétiques : le dioxyde de titane au cœur des soupçons

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Mon argent : SANTÉ - Vous en avez forcément consommé : le dioxyde de titane ou colorant E171, composé notamment de nanoparticules, est présent dans de nombreux bonbons, chewing-gums et dentifrices.

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Pour procéder à la fabrication de nano-objets plusieurs méthodes sont possibles, le "top down" et le "bottom up", mais comment peut-on être aussi précis quant à la formation finale du nano-objet ?

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Dossier sagascience - Nanotechnologies et santé

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Notre quotidien est envahi par les nanoparticules, maintenant elles sont présentes partout et font parties de notre vie courante. Mais alors où les trouve -t-on ?

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Cosmétiques, emballages, automobiles, textiles, les nanoparticules ont envahi notre quotidien sans même que l'on s'en rende compte. Les industriels y voient la solution à de nombreux problèmes en termes d'énergie, de communication et de santé car ces toutes petites particules possèdent des propriétés physico-chimiques que n'ont pas les particules plus grosses. Pourtant, elles suscitent autant d'inquiétudes que d'espoirs. Certains scientifiques les soupçonnent en effet d'être dangereuses pour la santé. Mais à quoi peuvent-elles bien servir ? Sont-elles vraiment utiles ? Doit-on s'en méfier ? Eléments de réponses...

Une nanoparticule, également appelée particule ultrafine, est définie comme un nano-objet dont les trois dimensions sont à l'échelle nanométrique ; c'est donc une particule dont le diamètre est inférieur à 100 nanomètres. Une autre définition plus large existe, qualifiant de nanoparticule un assemble d'atomes dont au moins une dimension se situe à l'échelle nanométrique. Le terme fait donc référence à plusieurs classes de nano-objet :

Les fullerènes, qui ont leurs trois dimensions dans le domaine nanométrique

Les nanotubes qui ont deux dimensions nanométriques

Les films minces qui n'ont qu'une dimension nanométrique

A titre de comparaison, il existe le même rapport de taille entre la planète Terre et une orange qu'entre une orange et une nanoparticule. Ces caractéristiques dimensionnelles permettent à ces matériaux d'avoir des propriétés physiques particulières, en termes de solidité par exemple. En effet, l'augmentation importante de la proportions d'atomes en surface provoque une augmentation de l'activité surfacique. Pour le même métal, les propriétés obtenues sont ainsi très différentes selon qu'il s'agit d'une forme macro ou d'une forme nano.

Les nanomatériaux peuvent être fabriqués à partir d'éléments chimiques tels que des métaux, des sulfites ou des sélénites, du carbone, des polymères, et des molécules biologiques telles que des lipides, des hydrates de carbone, des peptides ou des acides nucléiques. Il en existe donc une grande diversité.

Selon la Commission européenne, le marché des nanotechnologies est estimé à 700 milliards d'euros en 2008. Il devrait atteindre 2 000 milliards de dollars en 2015, et en matière d'emploi concerner 2 millions de personnes dans le monde.

Depuis les années 90, les nanoparticules sont utilisées dans de très nombreux domaines : électronique, revêtements, textiles, articles de sports, cosmétiques, applications pharmaceutiques, applications agroalimentaires, aéronautique, automobile, chimie, construction, la cosmétique, optique, etc. Aujourd'hui, elles sont présentes dans plus d'un millier de produits.

L'alimentation

Aujourd'hui, les nanoparticules sont bien intégrées dans notre alimentation. Elles sont utilisées pour modifier la couleur, l'odeur, le goût, la fluidité, la texture ou la conservation des aliments. Elles peuvent également être incorporées aux emballages pour agir sur leur conservation, leur traçabilité et leur recyclage.

Par exemple, les nanoparticules d'oxyde de silice (E5551) améliorent les émulsions. Elles sont ajoutées dans le sel, les soupes, les laits, le chocolat, les crèmes en poudre et les hamburgers. Quant au dioxyde de titane sous forme nano, il est utilisé comme agent blanchissant pour le glaçage, mais aussi pour l'enrobage des bonbons afin d'empêcher l'oxygène et l'humidité d'altérer le produit et ainsi accroitre sa durée de conservation.

Plus de 300 nano-aliments ont été répertoriés et constituent déjà un marché de plusieurs centaines de milliards de dollars dans le monde, les Etats-Unis en tête, suivis par le Japon et la Chine. En France, peu d'informations sont disponibles, car la mention de nanomatériaux sur l'étiquetage n'est pas obligatoire dans notre pays.

Les peintures et revêtements

Les nanoparticules constituent un outil de plus pour les producteurs de peintures et de revêtements. Intégrées comme additifs, elles accroissent la résistance à l'abrasion, aux rayures ou la corrosion, protègent des UV et améliorent leur durabilité. Elles ont en plus des propriétés hydrofuges, antimicrobiennes et autonettoyantes, et ne modifient pas la texture et donc l'application des formules.

Les textiles

L'industrie textile recourt parfois aux nanotechnologies pour améliorer ses produits (propriétés thermiques, anti-plis) et leur résistance à l'eau, au feu ou à l'abrasion. C'est le cas de certains vêtements de sport et de certaines chaussettes dont des nanoparticules métalliques, d'argent notamment, sont intégrées aux fibres afin de donner des propriétés bactéricides au tissu et de lutter contre les mauvaises odeurs.

Les cosmétiques

Dans le domaine cosmétique, on retrouve principalement des nanoparticules de dioxyde de titane et d'oxyde de zinc. Les produits solaires sont particulièrement impactés, ces substances servant d'écran solaire minéral et permettant de facilité l'étalement et le confort d'utilisation des produits. On en retrouve aussi dans des crèmes et émulsions pour la peau, des produits de maquillages, des dentifrices. Les nanoparticules sont principalement utilisées comme colorants, épaississants, dispersants ou filtres UV.
Pour plus d'informations sur les crèmes solaires, vous pouvez consulter notre synthèse en cliquant ici !
Le domaine médical

Dans ce domaine, les nanotechnologies ont permis de grandes innovations telles que l'élaboration de nouveaux types de prothèses plus résistantes mais aussi biocompatibles. La médecine actuelle fonde donc d'immenses espoirs dans les applications des nanotechnologies, notamment pour le traitement des cancers.

En 2012, des chercheurs britanniques ont mis au point un test à base de nanoparticules d'or qui permet de dépister à l'œil nu les premiers stades d'une maladie ou d'une infection, comme le cancer de la prostate ou le VIH [1]. Ce détecteur, constitué d'infimes particules d'or déposées sur une base en plastique, permet d'analyser le sérum contenu dans le sang du patient. Si ce sérum contient les marqueurs biologiques distinctifs d'une maladie, comme le p24 associé à une infection par le virus du sida ou l'antigène prostatique spécifique (PSA) servant à diagnostiquer un cancer de la prostate, les nanoparticules d'or réagissent, donnant une teinte bleue caractéristique à la solution remplissant le détecteur. En l'absence de ces marqueurs, les particules se séparent pour former des sortes de petites boules qui donnent une coloration rougeâtre. Selon ses inventeurs, ce prototype est dix fois plus sensible que les procédés actuels et dix fois moins cher à fabriquer, ce qui pourrait particulièrement intéresser les pays défavorisés.

Métabolisme des nanoparticules dans l'organisme

On ne connaît pas vraiment le devenir des nanoparticules dans l'organisme ; en effet ces substances ne s'éliminent pas comme des composés xénobiotiques (étrangers à l'organisme) traditionnels. On peut néanmoins distinguer deux voies d'élimination :

L'élimination chimique, c'est-à-dire la dissolution des nanoparticules dans des fluides biologiques

L'élimination physique, qui consiste au transport des nanoparticules vers d'autres sites de l'organisme, notamment la bouche et le nez. Les nanoparticules insolubles sont principalement éliminées par le transport muco-ciliaire de l'arbre bronchique vers les voies aériennes supérieures où elles peuvent être rejetées vers l'extérieur (éternuements, mouchage) ou accéder au système digestif (déglutition). Au niveau des alvéoles pulmonaires, les nanoparticules peuvent être phagocytées par les macrophages du système immunitaire mais uniquement si elles sont agglomérées.

Risques pour la santé

Même si on trouve de nos jours des nanoparticules partout, présentent-elles des risques pour la santé ? Déterminer les conséquences sur la santé de l'exposition aux nanoparticules n'est pas si aisé. D'une part les matériaux sont variés, et ensuite il est très difficile d'évaluer ces particules dans la mesure où elles possèdent des caractéristiques très différentes des objets plus gros. Par ailleurs, les nanoparticules présentent une surface spécifique (rapport surface/masse) énorme, ce qui augmente leur capacité d'interactions avec les organismes vivants.

On sait que les nanoparticules ont des niveaux d'interaction et de pénétration plus importants que leurs homologues macroscopiques. Le danger potentiel provient de leur petite taille, qui facilite leur passage à travers les cellules de l'organisme puis vers la circulation sanguine et les organes internes. Elles peuvent même passer à travers les barrières de protection de l'organisme (peau, placenta, barrière hémato-encéphalique...). Etant 50 000 fois plus petites qu'un cheveu, leurs dimensions sont inférieures à celles des particules atmosphériques ultrafines !

Les nanoparticules pourraient également servir de cheval de Troie pour les autres polluants présents dans l'environnement. Certaines nanoparticules ont en effet la propriété d'adsorber à leur surface des molécules qui peuvent être toxiques. Dans ces conditions, la toxicité ne relève pas de la nanoparticule elle-même mais des substances véhiculées à sa surface et qui peuvent ainsi pénétrer parfois plus facilement dans l'organisme.

Dans son rapport intitulé " Évaluation des risques liés aux nanomatériaux " publié en mai 2014 [2], l'Anses a pointé les effets encore méconnus de ces technologies. Chez les organismes vivants (animaux ou végétaux), des travaux ont mis en évidence la persistance de nanomatériaux, ainsi que des troubles tels que des retards de croissance, des anomalies ou malformations dans le développement ou la reproduction, des troubles neurologiques, des phénomènes d'immunosuppression, des réactions d'hypersensibilité et d'allergie. Chez l'animal, des effets cancérogènes ont également été mis en évidence avec les nanomatériaux tels que les nanoparticules de cobalt et de nickel et les nanotubes de carbone. Ces derniers peuvent aussi entraîner des effets toxiques sur l'environnement avec par exemple un effet antimicrobien lorsqu'ils sont dispersés dans le sol.

En ce qui concerne les effets sur l'homme, ils restent encore largement méconnus en raison de l'absence d'études épidémiologiques. Ces technologies sont en effet très récentes, elles ne sont apparues sur le marché que depuis une dizaine d'années seulement.

Exposition cutanée

Dans les produits cosmétiques, les nanoparticules permettent d'encapsuler des actifs pour leur conférer de nouvelles propriétés. On peut ainsi améliorer le pouvoir couvrant et la pénétration des actifs cosmétiques. Mais on mesure très mal la possible toxicité de ces nanoparticules.

Certaines études ont mis en évidence un effet des nanoparticules sur la peau. Dès 2006, une étude a montré que des particules nanométriques étaient capables de traverser la barrière cutanée [3]. Récemment, une revue de littérature a conclu au passage cutané des nanoparticules de moins de 20 nm ; celles de taille comprise entre 20 et 45 nm pourraient uniquement traverser les barrières cutanées endommagées et celles de plus de 45 nm ne pourraient pas pénétrer dans la peau [4].

De son côté, l'ANSM a conclu en 2011 que les études scientifiques actuelles ne montraient pas de pénétration cutanée significative des nanoparticules de dioxyde de titane pour les peaux saines [5]. Cependant, les recommandations sont de ne pas utiliser de cosmétiques avec des nanoparticules de dioxyde de titane sur une peau lésée et chez les enfants.

Inhalation

Les nanoparticules peuvent également être inhalées, majoritairement lors d'expositions professionnelles. Lorsqu'elles arrivent dans le système respiratoire, elles ne sont pas arrêtées comme d'autres particules plus fines au niveau des bronches ; au contraire, du fait de leur taille, elles peuvent pénétrer profondément dans les alvéoles pulmonaires pour y provoquer des inflammations. Elles peuvent également franchir la barrière pulmonaire et atteindre le système circulatoire.

Plusieurs études ont démontré l'apparition d'inflammation pulmonaire avec des changements au niveau des tissus lors de l'exposition aux nanoparticules [6] [7].

Certains nanomatériaux ont été plus précisément étudiés. Ainsi, le dioxyde de titane a été classé comme cancérogène possible après inhalation par le CIRC, après qu'une étude a montré la survenue de cancers pulmonaires chez le rat après inhalation de dioxyde de titane [8].

D'autres études chez des travailleurs exposés à des nanoparticules de polyacrylate ont également montré des effets pulmonaires, comme par exemple des bronchiolites ou des détresses respiratoires [9] [10]. Mais les mécanismes précis de toxicité des nanoparticules restent peu connus. Des études chez des mineurs du charbon exposés à des poussières ultrafines ont montré une accumulation des nanoparticules au niveau du foie et de la rate [11]. Cette accumulation était plus élevée chez les travailleurs présentant des problèmes pulmonaires sévères, suggérant ainsi que des lésions pulmonaires favoriseraient le passage des nanoparticules vers le système sanguin et l'organisme entier.

Enfin, des études chez le rat ont montré qu'après inhalation de nanoparticules de dioxyde de titane, ces mêmes particules étaient retrouvées au niveau du cerveau [12]. En effet, l'exposition in vitro à ces nanoparticules entraînait une rupture de la barrière de protection ainsi qu'une inflammation.

Ingestion

L'ingestion des nanoparticules est complexe à étudier. En effet, l'évaluation du risque doit prendre en compte la diversité physico-chimique des nanomatériaux utilisés dans le domaine agro-alimentaire mais aussi le cycle de vie de ces additifs (mode de stockage, de cuisson...), le contact avec l'acidité de l'estomac et les interactions avec d'autres ingrédients et substances présents dans l'alimentation.

Certains additifs alimentaires sont nanoparticulaires, notamment le colorant E171, qui est en fait du dioxyde de titane.

Il a été récemment montré que le dioxyde de titane était capable de franchir la barrière intestinale pour passer dans le sang et finir dans le foie [13]. Cette étude, réalisée chez le rat à des taux proches de l'exposition alimentaire humaine, a montré que des nanoparticules de dioxyde de titane étaient présentes dans la paroi de l'intestin grêle et du côlon, et se logeaient dans le noyau de cellules immunitaires localisées dans l'intestin. Les résultats ont également montré que leur présence entraînait un déséquilibre des réponses immunitaires, notamment des réactions micro-inflammatoires dans la muqueuse du côlon. Dans la rate, l'exposition au E171 augmente la capacité des cellules immunitaires à produire des molécules pro-inflammatoires. Plus important encore, certains rats exposés ont développé des lésions précancéreuses sur l'épithélium intestinal. Il pourrait donc y avoir un effet initiateur et promoteur des nanoparticules de dioxyde de titane sur la cancérogénèse colorectale.

Chez les humains, des études ont retrouvé des nanoparticules de dioxyde de titane dans l'intestin de personnes atteintes de maladies inflammatoires chroniques intestinales, y compris chez les enfants [14]. Quelques études récentes chez l'animal ont également suggéré que l'exposition totale à des nanoparticules de titane entraînait un œdème du foie et des lésions cardiaques, ainsi que des modifications cellulaires au niveau de l'estomac [15].

L'ANSES a récemment publié un communiqué dans lequel elle recommande de limiter l'exposition des consommateurs, des salariés et de l'environnement en favorisant des produits dépourvus de nanomatériaux et de même efficacité. S'il est évident que se pose la question du bénéfice de l'ajout de ce produit dans l'alimentation compte tenu de ses effets potentiels sur la santé, l'ANSES ajoute que ces résultats ne permettent pas de conclure sur les effets du dioxyde de titane [16].

Encadré : et chez les femmes enceintes ?

Les études actuelles sont encore limitées quant aux effets des nanoparticules chez la femme enceinte et le fœtus. Plusieurs organes des fœtus sont sensibles in utero à l'inhalation maternelle de nanoparticules qui sont capables de traverser la barrière placentaire, comme cela a été mis en évidence pour les nanoparticules issues de moteurs diesel [17]. Des effets transgénérationnels ont également été observés.

Privilégiez donc au maximum les aliments et les cosmétiques sans nanomatériaux. Etant donné le peu d'étiquetage de ces substances, le mieux est d'éviter les produits contenant du dioxyde de titane ainsi que les aliments contenant l'additif E171.

Les stations d'épuration n'étant pas efficaces pour éliminer les nanoparticules, celles-ci se retrouvent donc dans l'environnement. Mais quels effets ont ces nanoparticules ?

Que deviennent les nanoparticules libérées dans l'environnement

Dans une étude publiée en 2012, des chercheurs ont suivi l'évolution des nanoparticules dans l'environnement [18]. Pour cela, ils ont utilisé des mésocosmes, c'est-à-dire des boîtes recréant l'habitat terrestre et/ou les lieux humides. Après y avoir dispersé des nanoparticules d'argent, ils ont étudié pendant 18 mois les interactions de ces particules avec l'environnement. Les résultats ont montré une accumulation de nanoparticules dans les plantes terrestres et les animaux aquatiques. Ils ont également établi que les nanoparticules pouvaient être transmises par les femelles aux embryons. Par ailleurs, 70% des particules se sont retrouvé dans les sols et les sédiments des zones humides sous différentes formes : inchangée, sulfure d'argent (après réaction avec du soufre) ou lié à la matière organique.

Les effets toxiques des nanoparticules

Les effets sur la faune

Aujourd'hui, une majorité d'études montrent les effets cytotoxiques des nanoparticules. Plus ces particules sont petites, plus elles sont capables de synthétiser des radicaux libres et ainsi d'endommager les membranes cellulaires et les chromosomes. Par exemple, les fullerènes C60, des nanosphères composées de 60 atomes de carbone, libèrent une quantité importante de radicaux libres lorsqu'ils sont en suspension dans l'eau. Quant aux nanoparticules d'argent inférieures à 10 nanomètres, elles libèrent des ions argent qui interagissent avec les atomes de soufre dans les protéines des membranes cellulaires et avec les atomes de phosphore de l'ADN. Les nanotubes de carbone, eux, bloqueraient l'activité respiratoire et la digestion de certains amphibiens.

Les nanoparticules d'argent se sont avérées toxiques pour les poissons, chez les embryons et les adultes [19]. Une contamination chronique aux nanoparticules d'argent entraîne ainsi une perturbation du développement embryonnaire avec des retards de développement. Le taux d'éclosion chez les populations exposées est également diminué de 38%.

Les effets sur la flore

Les nanoparticules peuvent avoir différents effets sur les plantes et toucher plusieurs étapes du développement. Plusieurs nanoparticules sont absorbées par les racines et transportées dans l'organisme végétal via le système vasculaire ; d'autres nanoparticules restent attachées aux racines. Des études ont montré que certaines nanoparticules pouvaient affecter la croissance de végétaux et provoquer une inhibition complète de la germination [20].

Problèmes de recyclage

Même si les nanotechnologies peuvent être considérées comme peu polluantes en économisant de la matière et en favorisant la miniaturisation, la plupart des utilisations conduisent à des usages dispersifs sans possibilité de recyclage. Cela représente au final des quantités qui peuvent être très importantes ! Par exemple, en 2008, la production de nanoparticules d'argent représentait 500 tonnes, soit près de 3% de la production mondiale d'argent

Cadre règlementaire

Actuellement, les nanomatériaux manufacturés sont reconnus comme un groupe de substances à part. Cependant, il n'existe aucune loi en vigueur spécifique aux nanomatériaux concernant leur production, leur utilisation ou leur commercialisation. Ainsi, le programme européen REACH (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals) reconnaît les propriétés spécifiques des nanomatériaux mais ne possède aucune disposition particulière à leur égard. De même, l'agence américaine des produits alimentaires et médicamenteux (FDA) déterminent les règlements selon la nouveauté de l'identité moléculaire des produits. Ainsi, un nanomatériau n'est généralement pas considéré comme nouveau et est régi par la règlementation de son équivalent non-nano.

En France, la loi Grenelle 2 de juillet 2010 avait prévu le principe de la déclaration des nanoparticules produites, distribuées ou importées en France au niveau de leur identité, leur quantité et leurs usages. Mais ces règlements ne sont pas toujours appliqués.

Nanoparticules alimentaires: En décembre 2013, selon le règlement européen sur l'information du consommateur, la mention "nano" aurait dû apparaître sur les étiquettes des denrées alimentaires. Mais la Commission Européenne a alors proposé d'exempter de cette mention les additifs utilisés depuis plusieurs années (notamment les colorants et antiagglomérants). Un deuxième écueil est également apparu : le seuil de 50% de nanomatériaux doit être atteint pour que l'on signale leur présence. Pourtant, l'Autorité Européenne de Sécurité des Aliments (EFSA) avait demandé un seuil de 10% en raison de l'incertitude sur les risques sanitaires des nanotechnologies. Si l'étiquetage "nano" est obligatoire depuis octobre 2015, l'association Agir pour l'Environnement n'a relevé aucune mention sur les listes d'ingrédients des produits alimentaires en juin 2016 ni en janvier 2017.

Nanoparticules cosmétiques: le Règlement Cosmétiques exige la mention de la présence de nanomatériaux depuis juillet 2013. Mais l'étiquetage est loin d'être généralisé, principalement à cause de la définition des nanomatériaux (pour les cosmétiques, un nanomatériau est "un matériau insoluble ou bio-persistant, fabriqué intentionnellement et se caractérisant par une ou plusieurs dimensions externes, ou une structure interne, sur une échelle de 1 à 100 nm"). Certains cosmétiques se définissent "sans nano" pour se démarquer de leurs concurrents.

Nanoparticules dans les biocides: la législation exige l'étiquetage des nanomatériaux depuis septembre 2013. Mais encore une fois, ce règlement est loin d'être respecté et on ne trouve quasiment aucune mention de nanomatériaux dans ces produits.

Nouvelles dispositions

Différentes dispositions sont actuellement mises en œuvre pour développer des outils législatifs adaptés. Au niveau Européen, l'OCDE (Organisation de Coopération et de Développement Economiques) a mis en place un programme de test de nanomatériaux manufacturés. Une liste prioritaire et une liste des paramètres de toxicité ont été établies. Enfin, un programme de collaboration entre REACH et l'ECHA (Agence Européenne des Produits Chimiques) est actuellement en cours pour élaborer des tests d'évaluation du risque. Aux Etats-Unis, la FDA a mis en place des plans de dialogues avec les industriels ainsi qu'un plan de recherche et un programme d'initiative afin d'améliorer l'évaluation du risque.

Enfin, un rapport de la Royal Society recommande que les nanomatériaux soient considérés comme des substances nouvelles et qu'ils subissent une évaluation complète du risque avant la mise sur le marché. Il recommande également que les industriels publient le détail des méthodes utilisées pour cette évaluation ainsi que la liste des ingrédients présents sous forme de nanoparticules dans les produits de consommation. Enfin, il insiste sur la priorité de l'étude de l'innocuité des nanomatériaux.

Encadré : Des projets européens

Plusieurs programmes européens se sont développés ces dernières années. Le programme "Nanosafe2" développe et valide des tests de toxicité pulmonaire in vitro, afin de déterminer la cytotoxicité de différents types de nanomatériaux. Les premiers résultats montrent que les nanotubes de carbone et certaines nanoparticules (noir de carbone, dioxyde de titane, aluminium, cobalt, acier) semblent peu cytotoxiques. Mais d'autres nanoparticules métalliques (cuivre, zinc, argent) montrent une cytotoxicité plus importante.

D'autres travaux du programme "Nanotox" montrent que la taille des particules est importante : des nanoparticules d'oxyde d'aluminium entre 2 et 4 nm ont un effet toxique plus important que les mêmes particules mesurant entre 40 et 47 nm.

Afin d'évaluer le potentiel génotoxique des nanomatériaux, la commission européenne a mis en place le projet "Nanogenotox" entre 2010 et 2013. L'objectif principal était de développer une méthode de détection du potentiel génotoxique des nanomatériaux : 14 nanomatériaux ont ainsi été testés, représentant 3 familles de nanomatériaux (dioxyde de titane, dioxyde de silice et nanotubes de carbone). Les résultats n'ont pas montré de forte génotoxicité, mais certains effets ont tout de même été détectés, rendant nécessaires de nouvelles études.

En France, un nouveau programme de recherche intitulé "Nano 2017" a été initié et fait suite au programme "Nano 2012".

Aujourd'hui, il est difficile d'établir un consensus scientifique sur l'effet sanitaire des nanoparticules et leurs dangers potentiels. Le matériau mais également la taille sont deux fondamentaux à prendre en compte étant données les différences d'effet pour deux particules de même matière mais de taile différente. Mais de nombreux industriels continuent à mettre sur le marché des produits contenant des nanoparticules sans étude de toxicité préalable. Evaluer le ratio bénéfice/risque nous semble indispensable, de même que tenir compte du principe de précaution. Enfin, l'étiquetage des nanomatériaux serait également un premier pas dans le choix des consommateurs d'utiliser ou non des produits contenant des nanoparticules.

[1] de la Rica R, Stevens MM. Plasmonic ELISA for the ultrasensitive detection of disease biomarkers with the naked eye. Nat Nanotechnol 2012; 7:821-824.

[2] ANSES. Evaluation des risques liés aux nanomatériaux 2014.

[3] Ryman-Rasmussen JP, Riviere JE, Monteiro-Riviere NA. Penetration of intact skin by quantum dots with diverse physicochemical properties. Toxicol Sci Off J Soc Toxicol 2006; 91:159-165.

[4] Larese Filon F, Mauro M, Adami G, Bovenzi M, Crosera M. Nanoparticles skin absorption: New aspects for a safety profile evaluation. Regul Toxicol Pharmacol RTP 2015; 72:310-322.

[5] ANSM. Recommandations relatives à l'utilisation des nanoparticules de dioxyde de titane et d'oxyde de zinc en tant que filtres ultraviolets dans les produits cosmétiques 2011.

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Les nanoparticules - la synthèse de l'ASEF

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Cosmétiques, emballages, automobiles, textiles, les nanoparticules ont envahi notre quotidien sans même que l'on s'en rende compte. Les industriels y voient la solution à de nombreux problèmes en termes d'énergie, de communication et de santé car ces toutes petites particules possèdent des propriétés physico-chimiques que n'ont pas les particules plus grosses.

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Les nanotechnologies sont de plus en plus exploité. Dans la vie actuel cela est devenu un vrai outil. Mais y'a t'il des métiers dans ce domaine ?

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Oriane est un outil sur l'orientation, la formation et l'emploi destiné à tous les franciliens

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La découverte des nanos est une grande avancée technologique, elles sont présentent dans de nombreux produit de consommation courante. Mais présentent-elles des risques pour notre santé ?

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Nano dioxyde de titane dans les crèmes solaires, nano oxyde de silicium dans les aliments, nano-argent dans les textiles... Ces substances microscopiques entrent dans la composition de produits de consommation courante, sans que l'on en connaisse bien les risques pour la santé.

Au départ, il s'agissait d'un progrès fantastique. Issus du monde de l'infiniment petit, les nanomatériaux ont ainsi été intégrés, depuis la fin des années 90, dans une grande variété de produits de la vie courante... Sauf que leur succès soulève aujourd'hui de nombreuses questions, à commencer par celle de leur éventuel impact sanitaire.

De fait, selon le rapport "Évaluation des risques liés aux nanomatériaux", publié par l'Agence nationale de sécurité sanitaire, de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses), en mai 2014, des travaux ont montré que certains nanomatériaux avaient bel et bien des effets toxiques sur des êtres vivants.

"Certains" ne veut évidemment pas dire tous. Mais, comme le souligne le rapport de l'Anses, les évaluations sont si difficiles à mener que les connaissances sont encore limitées et les incertitudes nombreuses. Dans un contexte aussi flou, l'Anses recommande de renforcer la traçabilité des données.

Qu'est-ce qu'un nanomatériau ?

Selon la Commission européenne, qui fait encore débat aujourd'hui, un nanomatériau est un matériau, naturel ou manufacturé, dont au moins 50 % des particules qui le composent ont une taille située entre
1 et 100 nanomètres (nm, 10-9 m). Et c'est cette taille infiniment petite qui confère à ces matériaux des propriétés physiques, chimiques et biologiques inédites et particulièrement intéressantes pour les industriels.

Combien de nanomatériaux sont utilisées en France ?

On ne le sait que depuis l'instauration, en janvier 2013, d'une obligation de déclaration à laquelle doivent se soumettre chaque année les fabricants, les importateurs et les distributeurs de nanomatériaux.

Bilan provisoire de ce dispositif, chapeauté par l'Anses : entre 243 et 422 catégories de substances à l'état nanoparticulaire ont été mises sur le marché en 2012, ce qui représente, en terme de volume, 500 000 tonnes dont 280 000 produites et 220 000 importées. " Et encore ces chiffres ne reflètent pas la réalité du marché puisqu'ils n'incluent pas les nombreux nanomatériaux qui sont intégrés aux produits finis fabriqués à l'étranger et importés ensuite en France ", souligne Mathilde Detcheverry, de l'association Avicenn (qui collecte et diffuse des informations sur les nanomatériaux sur son site www.veillenanos.fr).

En outre, si certains éléments issus de ces déclarations sont consultables par le public (), seul un quasi expert peut les décortiquer, et il ne faut pas espérer y trouver des noms de marques : "

Les industriels ont en effet obtenu que seuls les nanomatériaux soient déclarés, mais pas les produits auxquels ils sont intégrés ", précise Mathilde Detcheverry.

Dans quels produits peut-on trouver des nanoparticules ?

Dans un rapport de 2010, l'Anses avait estimé à 246 le nombre de produits finis contenant des nanomatériaux sur le marché français en 2008, tout en reconnaissant que cet inventaire n'était pas exhaustif.

Aucun autre recensement n'a été mené depuis, et bien que des associations de consommateurs et des ONG, en Europe et dans le monde, aient élaboré des registres (listés sur le site www.veillenanos.fr), " ils ne sont ni complets, ni totalement fiables, ni remis régulièrement à jour ", regrette Mathilde Detcheverry. Quelques exemples, néanmoins, de catégories de produits de consommation courante susceptibles d'en contenir.

Dans les cosmétiques et les produits d'hygiène : surtout dans les crèmes solaires

Nanos dioxyde de titane et d'oxyde de zinc sont souvent utilisés dans les écrans solaires car ils réfléchissent les UV sans laisser de couche blanche sur la peau. " Certains peuvent aussi être employés comme colorants, par exemple dans les poudres minérales compactes, les fards à paupières, les vernis à ongles ", signale Laurence Wittner, cofondatrice de l'.

Comment les repérer ? Depuis le 11 juillet 2013, les fabricants doivent mentionner la présence de nanoparticules dans les ingrédients en les faisant suivre du mot "nano" entre crochets (par exemple Titanium dioxyde [nano]). Mais tout n'est pas aussi simple :

" Cette obligation ne concerne que les nanomatériaux bioaccumulables et biopersistants, deux termes qui ne sont pas juridiquement définis, conduisant ainsi à une marge d'interprétation, déplore Sylvia Maurer, responsable du pôle cosmétiques du BEUC (Bureau européen des Unions de Consommateurs). En outre, la quantité de nanomatériaux à partir de laquelle l'étiquetage est obligatoire n'est pas encore clairement définie. " " Sans compter, ajoute Laurence Wittner, que les produits contenant des nanos déjà commercialisés avant le 11 juillet 2013 ne sont pas soumis à l'obligation d'étiquetage. "

Dans les aliments : des agents de texture

L'un des plus couramment utilisés est le nano oxyde de silicium, additif qui évite l'agrégation de denrées en poudre (sel, sucre, soupes, cacao...) ou apporte de l'onctuosité à certains produits (plats surgelés, glaces, sauces, assaisonnements...).

On peut aussi trouver du nano dioxyde de titane dans les bonbons et les chewing-gums, comme colorant ou conservateur. " Des nanoparticules peuvent aussi être présentes dans des matériaux au contact des aliments, dit Mathilde Detcheverry, comme du nitrure de titane dans les emballages plastiques, qui accroît leur solidité et leur rigidité ; ou du nano-argent, antimicrobien, sur les parois internes de certains réfrigérateurs, planches à découper, récipients hermétiques, barquettes alimentaires, films transparents... "

Comment les repérer ? Le règlement européen prévoit depuis décembre 2014, que la présence de nano-ingrédients dans les aliments soit obligatoirement mentionnée sur l'étiquette, l'ingrédient en question devant être, comme pour les cosmétiques, suivi du mot "nano" entre crochets. On ne peut que saluer cette mesure, sauf que les instances européennes n'ont toujours pas fixé le pourcentage de nanoparticules dans un ingrédient à partir duquel cette obligation s'appliquera : " Les 50 % proposés par la Commission européenne, très loin du seuil des 10 % préconisés par l'EFSA (Autorité européenne de sécurité des aliments), ont été rejetés par le Parlement, ce dont nous nous félicitons, explique Pauline Constant, du BEUC. Mais la nouvelle réglementation n'est pas encore entrée en vigueur. "

Dans les textiles : des propriétés antibactériennes

Le nano-argent, antibactérien - donc anti mauvaises odeurs ! - est parfois intégré à des chaussettes, des vêtements de sport, des sous-vêtements, des T-shirts... D'autres additifs issus des nanotechnologies sont aussi employés dans ce domaine pour leurs propriétés antitaches, imperméabilisante, thermorégulante...

Comment les repérer ? Dans ce domaine, pas d'obligation d'étiquetage, mais certaines allégations peuvent mettre la puce à l'oreille :

" Antibactérien, anti-odeurs, waterproof, déperlant, ignifugé, antitache... cite Mathilde Detcheverry. Des mentions, peuvent parfois signaler qu'un nano-revêtement a été appliqué sur le vêtement, comme NanoSphère, vu récemment sur l'étiquette de jeans Levi's. Mais ce type d'indications restant très rare, on est donc le plus souvent dans le flou car les composants qui confèrent ces propriétés aux textiles ne sont pas nécessairement des nanomatériaux. "

Dans bien d'autres secteurs aussi

Toujours pour ses propriétés antibactériennes, le nano-argent a de nombreuses applications (sparadraps, sèche-cheveux, peluches, souris et claviers d'ordinateur, désinfectants de l'eau...).

Très employés aussi, les nanotubes de carbone, aux propriétés aussi multiples que leurs domaines d'application (raquettes de tennis, écrans souples, pare-chocs, phares, pneus, revêtements, batteries...).

Le nano dioxyde de titane entre dans la fabrication de ciments et de vitres autonettoyants et, comme le noir de carbone, est utilisé comme pigment dans les encres, peintures, enduits... Et ce ne sont là que quelques exemples !

Respirer des nanoparticules, les manger, quels sont les risques ?

Leur taille "microscopique" leur permet de pénétrer dans l'organisme lorsqu'on les respire, les ingère ou les applique sur la peau. Est-ce dangereux ? Vaste question, à laquelle les toxicologues pour l'instant ne peuvent pas répondre, ou en tout cas pas de façon certaine. Et ce pour plusieurs raisons.

La première est que, si l'on sait que l'inhalation, l'ingestion et le contact cutané sont les portes d'entrée des nanomatériaux, on ne sait pas évaluer cette exposition avec précision chez l'homme, dans des conditions réelles. " En effet, les études toxicologiques réalisées utilisaient des modèles cellulaires et animaux, à des doses de nanomatériaux très importantes, jugées irréalistes par rapport à leur utilisation par les consommateurs et même par les personnes impliquées dans leur fabrication ", relève Éric Gaffet, directeur de l'Institut Jean Lamour (UMR 7198 CNRS-Université de Lorraine) et président du groupe de travail à l'origine du rapport de l'Anses.

Impossible de généraliser

En outre, si des travaux montrent que des nanos ont des effets toxiques - comme certains nanotubes de carbone qui peuvent provoquer des effets génotoxiques, cancérigènes, pathologiques respiratoires, des aberrations chromosomiques et des atteintes cellulaires ; ou le dioxyde de titane, classé "substance cancérogène possible chez l'homme" par le Circ (Centre international de recherche sur le cancer), il est impossible de généraliser aux autres.

Explication d'Eric Gaffet : " Au sein d'une même catégorie, par exemple les nano-argent, chaque nanomatériau a sa propre "carte d'identité" établie selon huit critères : sa composition chimique, sa taille, sa forme... Il suffit qu'un seul de ces critères fluctue, de sa fabrication jusqu'à la fin du cycle de vie du produit dans lequel il est intégré, pour que la réactivité de la substance change et, en même temps, son potentiel toxique. "

Autrement dit, on ne peut pas extrapoler les résultats d'une étude faite sur tel nano-argent contenu dans tel pansement à tous les pansements qui incorporent du nano-argent... Sachant en plus qu'un même producteur peut fabriquer jusqu'à 50 gammes différentes d'un même nano pour une application identique - ce qui est le cas, selon Éric Gaffet, pour la nanosilice utilisée comme additif alimentaire -et qu'il faudrait donc autant d'études pour évaluer l'éventuelle toxicité de chacune, on comprend pourquoi le brouillard n'est pas prêt de se dissiper...

Sauf à sensibiliser les industriels à l'approche safer by design : " Plutôt que de multiplier les gammes de nanos, donc les études, longues et chères, n'en retenir que quelques-unes dont les tests auront montré la non-toxicité d'un bout à l'autre de leur cycle de vie. " Puissent les industriels l'entendre !

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Nanoparticules : quels risques pour notre santé ?

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Nano dioxyde de titane dans les crèmes solaires, nano oxyde de silicium dans les aliments, nano-argent dans les textiles... Ces substances microscopiques entrent dans la composition de produits de consommation courante, sans que l'on en connaisse bien les risques pour la santé. Au départ, il s'agissait d'un progrès fantastique.

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Différentes études ont montré que les nanos particules présentaient des risques... Mais quels risques et dans quels objets?

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Risque de cancer, affaiblissement du système immunitaire, inflammation pulmonaire... Les études sur les effets délétères des nanomatériaux s'accumulent et interpellent. Franceinfo fait le point.

Une cliente devant le rayon bonbons d'un supermarché français. Sur les dix-huit confiseries testées par "60 Millions de consommateurs", toutes contenaient des nanoparticules. (Jean-François FREY / PHOTOPQR / L'ALSACE / MAXPPP)

franceinfo France Télévisions

Elles sont 50 000 fois plus petites qu'un cheveu. Encore peu connues, les nanoparticules et leurs effets sur la u dioxyde de titane (E171) sous forme de nanoparticules a ainsi été retrouvé dans les dix-huit aliments testés par l'association, représentant parfois jusqu'à 100% des additifs utilisés. Franceinfo résume ce qu'il faut savoir sur ce qui pourrait être, selon certains chercheurs, un nouveau santéinquiètent. Le magazine 60 millions de consommateurs a révélé, jeudi 24 août, qu'elles étaient présentes sous forme d'additifs dans plusieurs sucreries, sans être pourtant signalées sur les étiquettes des produits concernés. D"scandale sanitaire".

C'est quoi, les nanoparticules ?

Les nanoparticules sont "des petites particules de matière" (argent, carbone, titane...) qui tirent leur nom de leur taille minuscule : entre 1 et 100 nanomètres (un nanomètre valant un millionième de millimètre), explique Damien Baigl, chercheur au département de chimie de l'Ecole normale supérieure. Mais si les substances qui les composent semblent inoffensives lorsqu'elles sont de plus grande taille, elles peuvent devenir toxiques dès lors qu'elles sont "nano", estime l'Agence nationale de sécurité sanitaire (Anses).

Il existe trois types de nanomatériaux, relève l'Association de veille et d'information civique sur les enjeux des nanotechnologies et des nanosciences (Avicenn). Premièrement, les nanoparticules naturelles, présentes dans les poussières d'érosion, d'éruption volcanique ou les embruns marins. Deuxième type, les nanoparticules incidentelles, produites "involontairement" dans les fumées émanant des moteurs diesel, des grille-pain ou des fours. Enfin, les nanomatériaux manufacturés, produits par l'être humain, et qui intègrent volontairement des éléments en quantité nanométrique. Ce sont ces derniers qui font l'objet de critiques et d'inquiétudes, à cause de leurs effets sur l'être humain et l'environnement.

Ça sert à quoi ?

"La plupart des nanoproduits aujourd'hui sur le marché offrent des avantages dus à l'adjonction de poudres nanoparticulaires qui leur confèrent de nouvelles propriétés", explique l'Avicenn. Au niveau industriel, ces dernières sont "perçues comme des opportunités dans de nombreux domaines d'application." L e dioxyde de titane (E171) est par exemple utilisé dans les produits cosmétiques et alimentaires pour blanchir et rendre les produits brillants. Une crème solaire contenant des nanoparticules de dioxyde de titane sera plus transparente qu'une crème "classique",ce qui évite les dépôts blancs sur la peau. Un bonargument de vente.

Les nanomatériaux ont ainsi une foule d'avantages, pas fondamentaux, mais bien pratiques pour les industriels : élimination des bactéries et des odeurs pour le nanoargent, résistance et légèreté pour les nanotubes de carbone, effet fluidifiant pour les nanosilices à usage alimentaire...

C'est quoi le problème ?

Crèmes solaires, dentifrices, textiles, plats préparés, peintures... Les nanomatériaux manufacturés sont présents dans beaucoup de produits de consommation courante. Mais leur effet est encore peu connu, particulièrement lorsqu'ils sont ingérés. Patricia Chairopoulos, journaliste à "On commence tout juste à s'intéresser aux nanoparticules dans les aliments. C'est leparentpauvrede la recherche sur les nanoparticules", prévient 60 Millions de consommateurs.

Pourtant, certains additifs à base de nanoparticules sont autorisés dans nos assiettes, quitte à flirter parfois avec les règles. Le magazine En juin 2016, l'ONG Agir pour l'environnement 60 Millions de consommateurs vient ainsi de révéler que du dioxyde de titane était présent sous forme de nanoparticules dans des sucreries, sans que cela soit spécifié sur l'étiquette. avait déjà alerté sur la présence du dioxyde de titane dans de nombreux produits alimentaires, notamment dans plus d'une centaine de confiseries où ils n'étaient pas signalés.

On ne révèle pas nécessairement une infraction à la loi, mais un manque de transparence criant des industriels. Patricia Chairopoulos, "60 Millions de consommateurs" à franceinfo

Et c'est dangereux, tout ça ?

Une substance a priori inoffensive peut devenir toxique si elle est utilisée en quantité infime, comme dans les nanomatériaux, explique l'Anses. A taille réduite, les particules développent de nouvelles propriétés physico-chimiques, car cette taille "leur confère une surface de réaction plus grande que le même matériau non nanométrique", précise le site de l'Avicenn.

Le problème est qu'en raison de leur taille, les nanoparticules et leurs nouvelles propriétés "franchissent bien plus aisément nos barrières physiologiques", détaille à franceinfo Magali Ringoot, porte-parole de l'association Agir pour l'environnement, qui alerte sur leur danger. "Les nanoparticules présentes dans notre alimentation pénètrent la paroi intestinale et se retrouvent dans le placenta, le foie, les poumons, le cerveau..." Or, différentes études ont montré qu'une fois dans l'organisme, les nanoparticules peuvent avoir un effet inflammatoire pulmonaire, affaiblir le système immunitaire ou, chez les rats, favoriser l'apparition de lésions cancéreuses.

Les nanomatériaux sont très présents dans les produits sucrés. Les enfants sont donc en première ligne, alors que leur organisme est en plein développement. Magali Ringoot, Agir pour l'environnement à franceinfo

Depuis la publication de cette dernière étude, l es ministères de l'Economie, de la Santé et de l'Agriculturea reconnu que ont demandé à l'Anses de mener sa propre enquête. Celle-ci "des effets qui n'avaient pas été identifiés auparavant (...)promoteurs de la cancérogenèse du E171"avaient été"mis en évidence"et demandaient"des expérimentations complémentaires". Le dioxyde de titane, quand il est inhalé (et non ingéré) est d'ailleurs classé comme cancérogène possible pour l'homme par le Centre international de recherche sur le cancer.

Que dit la loi ?

Par défaut, l'utilisation des nanomatériaux est couverte par le règlement européen Reach sur les substances chimiques. Maisils sans enregistrement préalable ni suivi", affirme l'Avicenn. En cause, le seuil à partir duquel s'appliquent les obligations de Reach(plus d'une tonne de produits par an), alors que les nanoparticules sont produites et utilisées en faible quantité. Deuxième problème : le règlement Reach ne prend en compte que la composition des substances chimiques - et non leur taille, leur structure ou la manifestation de nouvelles propriétés, plus importantes dans le cas des nanoparticules.

Les industriels utilisent les failles de la réglementation européenne, en assurant qu'ils ne sont pas au courant de la composition des additifs qu'ils ajoutent à leurs produits, ou en profitant d'un effet de seuil en deçà duquel les réglementations ne s'imposent pas. Patricia Chairopoulos, "60 Millions de consommateurs" à franceinfo

Une obligation d'étiquetage des produits cosmétiques et alimentaires contenant des nanomatériaux s'impose depuis 2013 dans l'Union européenne. La règle prévoit que le terme "nano" soit indiqué sur l'étiquette entre crochets, après le nom de l'ingrédient. Dans le cas dudioxyde de titane, on devrait par exemple lire : "Titanium dioxyde [nano]". Mais la règle est loin d'être respectée, comme viennent encore de le montrer les tests conduits par60 Millions de consommateurs.

Depuis 2013, la France, suivie par d'autres pays européens, impose en outre aux entreprises et laboratoires de déclarer les substances à l'état nanoparticulaire fabriquées, importées ou mises sur le marché français. Le tout est disponible dans un répertoire géré par l'Anses.

Que réclament les opposants aux nanomatériaux ?

En juillet 2017, huit ONG ont adressé une lettre ouverte au gouvernement demandant "la mise en place urgente de mesures de précaution" concernant les nanomatériaux, du fait des "risques pour la santé et pour l'environnement" qu'ils présentent. Ces organisations demandaient l'imposition d'un moratoire, pour "interdire temporairement les nanoparticules de dioxyde de titane présentes dans le colorant E171".

"On est en plein dans le cadre du principe de précaution, avance Magali Ringoot, porte-parole d'Agir pour l'environnement. D'un côté, on a des études scientifiques qui s'accumulent et qui sont gravement alarmantes. De l'autre, on peut se poser la question du rapport bénéfice-risque : pour le consommateur, l'utilisation des nanoparticules dans l'alimentation est purement esthétique."

Ce n'est pas aux journalistes et aux associations de faire les contrôles, mais aux industriels. Patricia Chairopoulos, "60 Millions de consommateurs" à franceinfo

"Ce qu'on souhaite, c'est que la réglementation européenne soit précisée pour mieux tenir compte des nanoparticules, et que les fournisseurs d'additifs testent leurs produits, explique Patricia Chairopoulos, de 60 Millions de consommateurs.Il faut aussi qu'ils soient sanctionnés en cas de non-respect des règles."

Comment faire si je veux éviter d'en avaler ?

L'étude réalisée par 60 Millions de consommateurs a de quoi inquiéter. De nombreux aliments contiennent des nanoparticules, mais il est souvent difficile de les repérer. Des inventaires de produits existent, mais leur fiabilité est limitée car ils sont élaborés à partir de déclarations faites par les industriels. Une liste de ces produits est disponible sur le site de l'Avicenn.

La meilleure solution reste d'essayer de retenir les noms des nanoparticules les plus fréquentes et de les "traquer" sur les étiquettes, conseille Magali Ringoot. A savoir : le dioxyde de titane (E171) et le dioxyde de silicium (E551) .

Votre article est trop long, vous me faites un résumé ? ;)

Le magazine 60 millions de consommateurs a révélé, jeudi 24 août, que des nanoparticules étaient présentes sous forme d'additifs dans dix-huit sucreries vendues en magasin, sans que cela soit signalé sur les étiquettes. Or, la réglementation européenne oblige les industriels à indiquer sur celles-ci la présence de nanomatériaux, constitués de petites particules de matière (argent, carbone, titane...) dont la taille est comprise entre 1 et 100 nanomètres.

Car si ces substances semblent a priori inoffensives quand elles se trouvent sous une forme plus grande, elles peuvent devenir toxiques si elles ne mesurent que quelques millionièmes de millimètres, estime l'Agence nationale de sécurité sanitaire (Anses). Des études montrent qu'elles peuvent ainsi avoir un effet inflammatoire pulmonaire et affaiblir le système immunitaire. En attendant de plus amples études, des associations réclament leur interdiction temporaire en France.

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L'article à lire sur les nanoparticules, ces additifs cachés dans les produits du quotidien

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Risque de cancer, affaiblissement du système immunitaire, inflammation pulmonaire... Les études sur les effets délétères des nanomatériaux s'accumulent et interpellent. Franceinfo fait le point. franceinfo France Télévisions Elles sont 50 000 fois plus petites qu'un cheveu.

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On comprend depuis la fin du 20ème siècle, les 1er mécanismes nanométrique au cœur de la matière ce qui nous permet de fabriquer des matières issu de la nature avec des propriétés nouvelles et la fabrication d'objets plus petits ou plus écologiques.

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Bienvenue dans le Nanomonde : Des Nanos autour de nous

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Les structure nanométrique sont présente dans de nombreux éléments naturels, comme pour les paon, la couleur de leurs plumes viennent de leur structure nanométrique particulière, ou encore pour les toiles d'araignée, elle paraissent fragile mais elles sont cinq fois plus résistante que de l'acier, ceci est due a leur manométrie

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Planète GAIA -> Sciences -> Nanotechnologie -> Naturellement Nano <-

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Des particules et autres structures de taille nanométrique, la nature en produit depuis des milliards d'années. Animaux et végétaux ont ainsi développé, au fil de leur évolution, des arrangements nanométriques de leur matière qui leur confèrent des propriétés parfois indispensables à leur survie.

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Les nanomatériaux, qui résultent des nanotechnologies, possèdent des propriétés particulières qui peuvent servir dans de nombreux domaines, du domicile au milieu professionnel. Les nanomatériaux ont certes de nombreux usages mais ils peuvent aussi comporter des risques. Ici nous allons voir quelles sont les propriétés particulières qui font les possibles usages des nanomatériaux...

(pas encore de ressources)

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Pour pouvoir fabriquer des nano-objets, les nano-ingénieurs ont besoin de plusieurs outils très sophistiqués et très précis capable d'atteindre des particules de l'ordre de l'infiniment petit. Quels sont donc leurs outils?

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Les outils du nano-ingénieur ne lui permettent pas de créer des atomes car ils existent déjà mais bien de les déplacés pour former une structure ou de les placés de façon à ce que leurs caractéristiques soient utiles, c'est ce qu'on appelle nanotechnologies.

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Les nanoparticules qui entrent dans la composition d'innombrables matériaux nouveaux ont-elles un risque d'être toxiques pour les organismes vivants ainsi que l'environnement?

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Les nanotechnologies regroupent l'ensemble des techniques et des applications qui produisent, modifient ou utilisent des nanomatériaux, c'est-à-dire des matériaux dont l'une des dimensions ne dépasse pas 100 nanomètres (soit 10 ⁻⁹ mètre). Ces matériaux sont constitués de carbone, de silicium ou de métaux tels l'or, l'aluminium, le cadmium, le sélénium, le cérium ou le titane. En 2009, plus de 1 000 produits ont été commercialisés dans tous les secteurs industriels, selon le Centre international Woodrow Wilson, et la liste ne cesse de s'accroître.

Une telle diversité d'applications s'explique par les propriétés des nanoparticules contenues dans ces matériaux sous diverses formes : nanofibres, nanotubes, nanobâtonnets, nanocages ou nanofilaments. D'une part, leur taille est infime ; d'autre part, au-dessous de 30 nanomètres, elles présentent des caractéristiques physico-chimiques que l'on n'observe pas pour des particules plus grosses (voir l'encadré page ci-contre).

Toutefois, depuis plusieurs années, des scientifiques et des associations ont évoqué les risques que pourraient causer ces propriétés si des nanoparticules se répandaient dans l'environnement. C'est l'un des motifs du débat public sur les nanotechnologies qui se déroulera jusqu'au mois de février 2010 en France. Des recherches sur cette question ont commencé il y a presque dix ans dans les pays les plus avancés en matière de nanotechnologies, c'est-à-dire aux États-Unis, et dans une moindre mesure en Europe, en Chine et au Japon. Les résultats restent fragmentaires et parfois contradictoires, mais nous tenterons de résumer ceux concernant les effets potentiels sur l'environnement et sur la santé.

Quel est l'impact des nanoparticules répandues dans l'environnement ? Leur très petite taille favorise leur transport dans l'air, l'eau et les milieux poreux (par exemple le sol). Plus elles sont petites, plus leur surface réelle, ou surface spécifique - le rapport de la surface sur leur masse -, est grande, plus elles sont solubles dans l'eau, et plus leur capacité à réagir avec des molécules de l'environnement est importante.

En raison de cette surface spécifique élevée, les atomes présents en surface sont plus nombreux et ce sont eux qui participent aux réactions chimiques. Ainsi, les nanoparticules présentent une importante réactivité chimique, ce qui est l'une des raisons de leur utilisation par l'industrie. Par exemple, les nanoparticules de fer métallique de un à deux nanomètres dissocient la molécule de dihydrogène H2 en atomes d'hydrogène, atomes utilisés, par exemple, pour dégrader des polluants organiques chlorés présents dans l'eau.

Citons un autre exemple : à la surface de nanoparticules de moins de dix nanomètres d'un oxyde de fer, la maghémite, les atomes de fer (Fe ³⁺) sont arrangés de façon à former des lacunes tétraédriques. Ces lacunes, qui augmentent la surface de contact du fer avec les molécules de l'environnement, renforcent la réactivité vis-à-vis d'atomes tels que l'arsenic. Les particules de maghémite de cette taille adsorbent de ce fait trois fois plus d'arsenic que celles de plus de 20 nanomètres. Cette propriété peut être appliquée à la dépollution des puits contaminés par l'arsenic, une menace sanitaire fréquente dans les pays en développement. Mais elle signifie aussi que les nanoparticules peuvent piéger et transporter divers polluants insolubles et normalement immobiles en quantité plus importante que des particules de taille supérieure.

De plus, lorsque leur taille est inférieure à 20 nanomètres, de nombreuses nanoparticules présentent des capacités accrues de synthétiser, à leur surface, des radicaux libres, espèces chimiques oxydantes très réactives. Ces radicaux libres provoquent un stress oxydatif et endommagent les membranes cellulaires et les chromosomes.

Les recherches ont montré par ailleurs que certaines nanoparticules solubles libèrent des ions dans l'environnement. Ainsi, la dissolution des particules d'oxyde de zinc (ZnO) libère des ions Zn ²⁺, nuisibles pour certaines algues (par exemple, pour l'espèce Pseudokirneriella subcapitata). Les nanoparticules d'argent inférieures à dix nanomètres détruisent des bactéries à partir d'un milligramme par litre, car les ions argent (Ag ³⁺) interagiraient avec les atomes de soufre dans les protéines des membranes cellulaires et avec les atomes de phosphore de l'ADN. Toutefois, les études sont réalisées en laboratoire et à des concentrations qui ne reflètent pas toujours les concentrations réelles... que l'on ignore, ce qui n'est pas la moindre des difficultés auxquelles sont confrontés les scientifiques du " nano ".

Ces effets toxiques existent-ils quand les nanoparticules ne sont pas dissoutes ? Apparemment oui ; dans ce cas, la toxicité dépend seulement de la taille des particules. Par exemple, en dessous de 15 nanomètres, l'anatase, l'une des formes du dioxyde de titane (TiO2), est prépondérant. Or il est plus toxique pour des cellules et l'adn que le rutile, autre forme du dioxyde de titane associée à des particules de tailles supérieures.

Les nanoparticules carbonées sont également très étudiées. L'action des fullerènes C60, des nanosphères dont la molécule, en forme de ballon de football, est formée de 60 atomes de carbone, a été testée sur divers organismes aquatiques. Les dernières études ont montré que leur mise en suspension dans l'eau à des doses supérieures à 0,1 milligramme par litre est toxique pour les daphnies (de petits crustacés d'eau douce) et certains poissons, tel le poisson zèbre. Cette toxicité est à nouveau due à la libération de radicaux libres.

D'autres nanoparticules, les nanotubes de carbone, matériaux formés par l'enroulement de feuillets de graphite, seraient également néfastes pour des truites et des amphibiens (Xenopus laevis), car elles bloqueraient l'activité respiratoire et la digestion. Ainsi, aujourd'hui, une majorité de recherches montrent que les nanoparticules ont des effets cytotoxiques sur les organismes vivants étudiés, mais seulement lorsque les concentrations des nanoparticules dans le milieu dépassent celles que l'on atteindrait vraisemblablement dans les écosystèmes.

Des effets toxiques à concentration élevée

Il faut donc évaluer si de faibles concentrations de nanoparticules dans l'eau (moins de un milligramme par litre) ont aussi des effets toxiques. Pour ce faire, on utilise des écosystèmes expérimentaux nommés microcosmes et mésocosmes. On prend en compte divers paramètres physico-chimiques tels que la dissolution des nanoparticules, leur structure, la présence d'impuretés, les solutés présents dans l'eau (sucres, cations et anions inorganiques, qui agissent sur l'état d'agrégation des particules), la réduction des atomes métalliques, ou encore la biodisponibilité des substances transportées.

Dans le domaine de la santé, les interrogations sur le danger potentiel des nanomatériaux viennent du fait que les nanoparticules se rapprochent, par leurs dimensions, des particules atmosphériques ultrafines, des particules de diamètre inférieur à 0,1 micromètre émises par la combustion des énergies fossiles (automobiles, chauffage, activités industrielles). On sait qu'elles provoquent des pathologies respiratoires et cardio-vasculaires et plusieurs dizaines de milliers de décès chaque année dans le monde. Les nanotubes de carbone ont été aussi rapprochés de l'amiante, cause avérée de plusieurs dizaines de milliers de cancers de la plèvre.

Trois voies d'entrée

Chez les travailleurs comme dans la population générale, les nanoparticules peuvent pénétrer dans l'organisme par trois voies : l'appareil respiratoire - la plus probable -, la peau et l'appareil digestif. Actuellement, l'évaluation de l'exposition respiratoire aux particules atmosphériques environnementales ou en milieu professionnel est réalisée en mesurant la masse des particules par volume d'air, tous types de particules confondus. Or cette méthode n'est pas adaptée à la mesure de l'exposition aux nanoparticules. En effet, même lorsque leur masse dans l'atmosphère est inférieure aux limites réglementaires d'exposition aux particules ultrafines, leur quantité, et notamment leur surface spécifique, est très supérieure à celles de microparticules (pour une masse identique). Pour être fiable, la mesure de l'exposition devrait donc intégrer les tailles, les surfaces, les masses et le nombre des nanoparticules pour un même volume d'air. Or ce type d'analyse reste réservé à quelques unités de production.

La deuxième voie d'exposition aux nanoparticules est la peau. Elle est étudiée en raison de l'usage des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) et d'oxyde de zinc (ZnO) dans les produits cosmétiques, notamment les crèmes solaires. Les nanoparticules peuvent s'accumuler dans les follicules pileux. En outre, il est possible que des cellules du système immunitaire présentes dans la peau - les cellules de Langerhans - les aident à franchir la barrière cutanée. Quant à la voie alimentaire, elle est difficile à analyser car, la quantité de nanoparticules présentes dans l'alimentation est inconnue. On sait seulement, d'après des expériences chez les rongeurs, que des nanoparticules peuvent franchir la barrière intestinale et pénétrer ainsi dans l'organisme. Mais cette voie nécessite d'être étudiée plus en détail, car on ignore tout d'une exposition réelle par l'alimentation.

Revenons sur la voie respiratoire. Que deviennent les nanoparticules inhalées ? Chez l'animal, elles se déposent surtout en trois régions : le nasopharynx, les bronches et les alvéoles pulmonaires. Les deux premières disposent d'un mécanisme d'élimination très efficace des particules étrangères : la clairance mucociliaire. Les cellules ciliées du nez, de la trachée et des bronches sont recouvertes d'un mucus qui piège les particules ; ces dernières sont propulsées comme sur un tapis roulant vers le pharynx, puis elles sont avalées et éliminées par voie digestive.

D'après les expériences menées chez l'animal, les nanoparticules se déposent aussi dans les alvéoles des poumons. Plus leur taille diminue, plus elles y sont nombreuses. Leur élimination est alors l'œuvre des macrophages, les cellules immunitaires de " nettoiement ". Ce processus peut durer plusieurs mois ; au contraire, l'élimination par le mucus est déclenchée en quelques heures.

Toutefois, dans les alvéoles, les nanoparticules (très réactives, nous l'avons souligné) réagissent avec les molécules biologiques, telles que les protéines et le surfactant pulmonaire, le fluide qui facilite l'ouverture des alvéoles à l'inspiration et les maintient ouvertes à l'expiration. Certaines de ces protéines peuvent recouvrir les nanoparticules, ce qui facilite ensuite leur absorption par les cellules de l'épithélium bronchique et alvéolaire. Les particules s'accumulent alors dans les poumons et sont transportées, à travers la paroi épithéliale des alvéoles et la paroi des vaisseaux sanguins vers le sang, d'où elles peuvent gagner d'autres organes.

Le transfert des nanoparticules à travers ces deux barrières biologiques a été étudié chez le rat avec des nanoparticules de carbone de 20 nanomètres marquées par des atomes radioactifs. Les résultats suggèrent que cette migration représente seulement un pour cent de la quantité totale de nanoparticules inhalées. Le foie représenterait le principal site où s'accumulent les nanoparticules qui ont traversé les barrières biologiques, suivi par le cœur et les reins.

En revanche, les résultats obtenus jusqu'à présent suggèrent que les nanoparticules ne franchissent pas la barrière hémato-encéphalique, vers le cerveau, ni la barrière placentaire, surface d'échange entre la mère et le fœtus. Toutefois, les nanoparticules pourraient pénétrer dans le cerveau par le système olfactif. D'après des expériences réalisées en 1970 chez le singe, des nanoparticules d'or instillées dans les fosses nasales peuvent être transportées par les neurones vers le bulbe olfactif, situé à courte distance du tissu nasopharyngé. Dès lors, la question d'un tel transfert se pose pour les nanoparticules industrielles.

Effets biologiques

Quand les nanoparticules ont pénétré dans un tissu, quels sont leurs effets cellulaires et moléculaires ? Il est avéré que les particules ultrafines déclenchent, dans les organes où elles s'accumulent, une réponse inflammatoire résultant de la production de radicaux libres. L'inflammation, mécanisme physiologique normal de défense à une agression (microbienne, physique, chimique), peut entraîner diverses pathologies quand elle n'est plus contrôlée : bronchite chronique, fibrose, voire cancer du poumon, maladies cardio-vasculaires, neurodégénérescences.

Expérimentalement, la plupart des nanoparticules de synthèse provoquent cette réponse inflammatoire, là encore avec un effet de leur taille. Le cas des nanotubes est particulier, en raison de leur forme, proche de celle des fibres d'amiante. Plusieurs résultats publiés en 2008 et en 2009 ont mis en évidence des effets physiologiques associés à leur exposition. Dans la première étude, parue en février 2008, Atsuya Takagi et ses collègues de l'Institut japonais des sciences de la santé, à Tokyo, ont injecté des nanotubes de carbone dans la cavité péritonéale (l'abdomen) de souris choisies pour leur susceptibilité à développer des tumeurs. Des mésothéliomes, des tumeurs des revêtements (ici de la cavité péritonéale), sont alors apparus dans des proportions équivalentes à ce que provoque l'amiante (responsable de cancers du revêtement pulmonaire, la plèvre).

En juillet 2008, Ken Donaldson et ses collègues, du Centre de recherche sur l'inflammation de l'Université d'Édimbourg, en Écosse, ont injecté 50 microgrammes de nanotubes longs et droits dans l'abdomen de souris. Ils ont observé une inflammation du tissu péritonéal - l'équivalent du revêtement cellulaire de la plèvre - et la for

mation de granulomes, des amas cellulaires semblables à ceux que font apparaître les fibres d'amiante dans la plèvre. En revanche, les nanotubes de carbone courts ou recourbés n'ont pas eu d'effet toxique. Récemment, le groupe de James Bonner, de l'Université de Caroline du Nord, a détecté une fibrose de la plèvre chez des souris qui avaient inhalé deux semaines auparavant durant six heures 30 milligrammes par mètre cube de nanotubes dits multiparois (composés de plusieurs feuillets de carbone). Une dose de un milligramme par mètre cube ne produisait aucun effet.

Ainsi, d'après l'ensemble des résultats obtenus chez l'animal, l'exposition à des nanotubes peut causer des lésions évoquant celles que provoque l'amiante. En outre, des études récentes sur cultures cellulaires montrent que certains nanotubes sont délétères pour l'adn. Ces effets dépendent à la fois du type et de la taille des nanoparticules, ainsi que de l'intensité et de la durée d'exposition.

La portée des résultats expérimentaux

Concernant l'homme, le point clé serait le degré d'exposition aux nanoparticules. Or on ne dispose que de très peu de données fiables concernant l'exposition, y compris en milieu professionnel. Par conséquent, il est impossible de relier d'éventuelles pathologies apparaissant chez des travailleurs à une exposition à tel ou tel type de nanoparticules. De surcroît, on ignore dans quelle mesure on peut transposer à l'homme les données expérimentales disponibles. Toutefois, en toxicologie, les résultats obtenus chez l'animal suffisent souvent à déclarer une substance dangereuse pour l'homme ou à préconiser des mesures de précaution.

Cet état des lieux peut sembler décevant et laisse ouverte la principale question : quelles précautions doit-on prendre pour pouvoir utiliser sans risques les nanomatériaux dont les propriétés physiques, chi

miques et biologiques sont si innovantes ? Cette question est analysée par divers organismes français, européens (Comité scientifique des risques sanitaires émergents et nouveaux, scenhir), et internationaux (ocde).

Dans l'Union européenne, le règlement reach sur l'enregistrement, l'évaluation et l'autorisation des substances chimiques oblige les fabricants à évaluer la toxicité de leurs produits dès que leur quantité dépasse une tonne par an, et à enregistrer un dossier de sécurité chimique à partir de dix tonnes. Ces principes sont mal adaptés aux nanomatériaux, produits souvent en petites quantités. Reste à inventer des dispositions spécifiques pour que la toxicité des nanoparticules soit évaluée de façon transparente, et que le cadre scientifique et juridique de leurs applications soit clairement défini. Leurs innombrables applications pourront alors être envisagées sans arrière-pensée.

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Les nanomatériaux : quels risques pour l'environnement et la santé ?

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Les nanotechnologies regroupent l'ensemble des techniques et des applications qui produisent, modifient ou utilisent des nanomatériaux, c'est-à-dire des matériaux dont l'une des dimensions ne dépasse pas 100 nanomètres (soit 10 -9 mètre). Ces matériaux sont constitués de carbone, de silicium ou de métaux tels l'or, l'aluminium, le cadmium, le sélénium, le cérium ou le titane.

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Les nanotechnologies seront bientôt omniprésentes dans notre monde.
Un pas vers le futur, mais à quel prix?

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On nous conseillait déjà de faire attention aux pesticides, à la pollution, aux perturbateurs endocriniens et à toutes sortes de substances chimiques présentes dans notre alimentation ou dans nos produits de consommation du quotidien.

Désormais, il faudra aussi guetter les nanoparticules, ces substances microscopiques naturelles ou créées par l'homme, au coeur d'un immense marché international et ajoutées depuis quelques années à nos produits pour en améliorer l'efficacité, la consistance, la couleur, le goût ou la résistance.

Que sont réellement ces petites particules aux propriétés étonnantes ? Présentent-elles un risque ? Comment se protéger ? Décryptage.

Les nanoparticules, c'est quoi ?

Les nanoparticules, ou particules ultrafines, sont de minuscules éléments aux dimensions de l'ordre du nanomètre (un milliardième de mètre).

Elles peuvent être naturelles (issues des volcans ou de l'érosion par exemple), issues de l'homme (émanations lors de feux ou combustions, gaz d'échappement) mais aussi créées sciemment par des chercheurs (manipulations chimiques en laboratoire).

Depuis quelques années, le secteur des nanotechnologies est en pleine ébullition : les scientifiques ont réalisé qu'en fractionnant des matériaux connus en de minuscules particules, les propriétés de ces matériaux se modifiaient considérablement et créaient une infinité de nouvelles possibilités.

De nombreuses entreprises se sont donc spécialisées dans la fabrication et la commercialisation de ces substances, vendues à travers le monde pour rentrer dans les chaînes de production de divers secteurs.

Où les retrouve-t-on ?

Les applications des nanoparticules sont multiples, et au coeur d'un marché en pleine expansion. L'étendue des nouvelles possibilités est telle que certains chercheurs parlent d'ores et déjà de "troisième révolution industrielle", avec un marché estimé à plus de 1000 milliards de dollars.

Aujourd'hui, les scientifiques expérimentent l'utilisation de nanoparticules dans :

le transport (pour améliorer le rendement des moteurs, diminuer la corrosion des composants)

l'électronique (pour créer des écrans plats ultra HD et des écrans souples)

la cosmétique (pour mettre au point des crèmes solaires plus protectrices et résistantes à l'eau, du maquillage plus lisse et plus brillant ou des produits antirides)

la santé (pour mettre au point des médicaments mieux ciblés, diagnostiquer plus vite et traiter plus efficacement)

l'énergie (pour améliorer les cellules photovoltaïques ou éoliennes et mieux isoler les bâtiments)

l'agriculture (pour rendre les pesticides plus absorbables, améliorer les vaccins et doses d'hormones pour animaux)

Mais aussi dans l'alimentation, sous de nombreuses formes pour :

- améliorer les emballages (solidité, transparence, conservation)

- diminuer la teneur en graisse, en sel ou en calories sans altérer leur goût (sel sous forme de nanoparticules)

- empêcher l'agglomération du sel, du sucre, des épices, du cacao ou autre (nanoparticules de dioxyde de silice)

- rendre les aliments plus brillants ou plus colorés (nanoparticules de dioxyde de titane)

- rendre une texture plus onctueuse, dans les plats préparés notamment (nanosilices)

- allonger la conservation (lycopène synthétique nanométrique)

- ralentir le mûrissement des fruits et légumes (nanoparticules de platine ou d'argent)

Comportent-elles un risque ?

Alors que le nombre de nanoparticules mises sur le marché ne cesse d'augmenter, les études concernant leur danger potentiel restent très parcellaires. De plus, certaines particules n'ayant été mises au point que récemment, le recul n'est pas suffisant pour tirer des conclusions claires sur leurs effets.

Cependant, plusieurs analyses permettent d'établir quelques faits :

Premièrement, tout comme les particules "classiques", les nanoparticules sont diverses, et leur dangerosité varie. Certaines sont toxiques, d'autre non. Une approche au cas par cas est donc recommandée.

Dans le cas de particules toxiques, il semblerait néanmoins que la petitesse des nanoparticules accentue le danger.

A titre de comparaison, les nanoparticules sont 100 fois plus petites que les fameuses "particules fines" toxiques mesurées dans les gaz d'échappement des voitures.

Cette taille leur permet de s'infiltrer par la peau, le nez et la bouche non seulement dans le système respiratoire, mais aussi au coeur des alvéoles pulmonaires, dans le sang, dans les organes et dans le système nerveux, tout en se répandant au coeur des cellules. En cas de toxicité, l'impact est donc beaucoup plus important.

Selon l' Institut québécois de recherche en santé et sécurité du travail (IRSST), qui a répertorié la quasi-totalité des études menées sur les effets des nanoparticules, plusieurs intoxications ont été constatées ces dernières années : infections pulmonaires, altération de l'ADN, perturbation du fonctionnement cellulaire, affaiblissement du système immunitaire...

L'une de ces particules, la NTC (nanotube de carbone) serait même considérée comme aussi toxique de l'amiante, tout en étant plus difficile à isoler.

Que dit la loi ?

Officiellement, depuis le 1er janvier 2013 en France, toutes les entreprises fabriquant, important ou vendant des nanoparticules sont tenues de se déclarer sur un registre national.

Mais ce registre a rapidement montré ses limites : en ne s'intéressant qu'aux substances et non aux articles finis, il ne permettrait aucune traçabilité des produits. Il ne prend pas non plus en compte les produits conçus à l'éranger et n'est pas accessible au grand public.

Par ailleurs, depuis décembre 2014, la réglementation européenne impose l' étiquetage des nanoparticules dans l'alimentation.

Mais dans les faits, on en est loin. L'association "Agir pour l'environnement" a annoncé ce mercredi avoir acheté plusieurs produits alimentaires courants pour les faire tester. Tous contenaient des traces de nanoparticules (dont une considérée comme cancérogène par le centre international de recherche contre le cancer), mais aucun emballage n'en faisait mention.

Alors comment se protéger ?

Soyons honnête : difficilement. Aujourd'hui, il semble quasi-impossible de connaître précisément la quantité de nanoparticules auxquelles nous sommes exposés chaque jour tant elles sont partout.

Cependant, de nombreuses voix commencent à s'élever.

Plusieurs organismes ont tiré la sonnette d'alarme : un avis de l'ANSES d'avril 2014 recommande l'adoption de mesures de restriction d'usage pour les nanoparticules les plus répandues, voire l'interdiction totale de l'utilisation pour les applications grand public.

De son côté, l'Organisation Mondiale de la Santé recommande, dans un rapport de 2013 l'application du principe de précaution et attire l'attention sur la vulnérabilité des enfants.

Plus proche de nous, l'association "Agir pour l'environnement" a décidé de créer sa propre base de données des biens de consommation (disponible fin juin) contenant des nanoparticules, en commençant par le secteur alimentaire.

L'association demande également

un moratoire sur la commercialisation de produits de consommation contenant des nanoparticules de synthèse

le retrait immédiat des biens de consommation contenant des nanos

le respect de la réglementation européenne en terme d'étiquetage

la création d'un étiquetage français palliant les insuffisances de la réglementation européenne

l'évaluation indépendante de toutes les nanoparticules avant leur mise sur le marché et l'obligation de prouver leur innocuité

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Progrès ou danger : faut-il avoir peur des nanoparticules ?

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On nous conseillait déjà de faire attention aux pesticides, à la pollution, aux perturbateurs endocriniens et à toutes sortes de substances chimiques présentes dans notre alimentation ou dans nos produits de consommation du quotidien.

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Les nanotechnologies sont utilisées dans l'agroalimentaire notamment dans les emballages mais entrent aussi dans la composition de certains composés chimiques de nos aliments. Leur utilisation a-t-elle cependant des risques sur notre santé ?

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Les nanotechnologies dans l'alimentation | Alim'agri

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Les nanotechnologies peuvent être définies comme l'application des connaissances scientifiques en vue de contrôler et utiliser la matière à l'échelle du nanomètre, taille à laquelle des propriétés intéressantes peuvent émerger. Le marché mondial des nanotechnologies touche à tous les domaines de la vie courante : matériaux plus résistants, allégés, dans le secteur automobile, textile, etc.

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Les nanotechnologies sont découvertes depuis seulement quelques temps et présentent deja beaucoup de dangers. Il reste néanmoins de nombreuses informations toujours non découvertes.

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Les nanoparticules, également appelées particules ultrafines (PUF), sont des molécules dont la taille varie entre 1 et 100 nanomètres (1 nm = 10-9 m = 0,000000001 m). Elles sont donc plus grandes que des atomes et plus petites qu'une cellule. On distingue les nanoparticules " élaborées ", fabriquées artificiellement, et les " émissions secondaires ", sous-produits d'une réaction, comme les particules présentes dans la fumée de cigarette ou les émissions de diesel.

Les nanoparticules artificielles sont fabriquées soit par fractionnement d'un matériau massif (approche descendante), soit par agglomération d'atomes (approche ascendante). Elles se présentent sous la forme de poudres, de gel ou de solutions. Leur intérêt réside dans leur taille qui leur confère des propriétés physico-chimiques inédites. Une même molécule peut d'ailleurs être inactive à l'échelle microscopique (10-6 m), et devenir très efficace à l'échelle nanoscopique.

Il existe des nanoparticules de n'importe quel matériau : carbones, céramiques, métaux, etc. On ne peut donc pas parler de façon générique des nanoparticules : chacune a ses propres caractéristiques, notamment en ce qui concerne la toxicité et la pénétration. Elles sont aujourd'hui utilisées dans de nombreux domaines : électronique, cosmétique, automobile, chimie, textile, pharmacie, agroalimentaire, optique, etc.

Les nanoparticules peuvent représenter un risque pour la santé à cause de leur petite taille. Les nanoparticules ont une taille qui les place entre la matière macroscopique et l'échelle moléculaire, elles sont dangereuses pour l'organisme, car elles sont plus petites que nos cellules. Elles sont si petites qu'elles traversent notamment sans difficulté la barrière encéphalique chez les humains.

Leur impact n'est pas encore bien connu, car l'usage des nanomatériaux ne date que des années 1990. L'évaluation des risques liés aux nanotechnologies a du retard. Et si les experts sont unanimes sur la nécessité d'augmenter les recherches, l'ampleur de la tâche est titanesque. Des centaines de nanomatériaux différents sont déjà sur le marché français. La recherche publique française consacre aujourd'hui moins de 5 % de son budget "nano" à cette question des risques. Plusieurs associations réclament une contribution financière des entreprises.

Les nanoparticules peuvent également avoir un impact négatif sur l'environnement, car à cause de leur taille, elles ne sont pas filtrées dans l'eau ou dans l'air et se répandent directement dans la nature.

La législation en matière de nanoparticules n'est pas encore très précise. En France, depuis la loi Grenelle 2 de 2013, les fabricants, ainsi que les importateurs et les distributeurs doivent déclarer tous les ans les quantités et les usages des nanoparticules qu'ils manipulent auprès de l' ANSES ( Agence Nationale de Sécurité Sanitaire).

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Les nanoparticules, également appelées particules ultrafines (PUF), sont des molécules dont la taille varie entre 1 et 100 nanomètres (1 nm = 10-9 m = 0,000000001 m). Elles sont donc plus grandes que des atomes et plus petites qu'une cellule.

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Pour confectionner des nano-objets, 2 technique existent. Les nano-objets obtenus peuvent alors être soit utilisés comme tels ou servir à la fabrication des nanomatériaux.

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Depuis peu, les hommes ont appris à travailler la matière a l'échelle nanométrique (10-9 mètre). Il fabrique et utilise également des nanoparticules appelés nanobjets qui servent de base à la création de les nanomatériaux dont les dimensions peuvent varier de 1 a 100 nanomètre ( un exemple de nanomatériaux: les nanotubes de carbone). Ils peuvent être d'origine naturel ou résulter de processus comme le soudage, le fumage ou le polissage.

Définition d'un "Nanomatériau" : C'est un matériau composé de nano-objets (dont la taille est comprise entre 1 et 100 nanomètres), et qui possède des propriétés particulières et différentes des matériaux dits macroscropique grâce a leur taille et à leur structure nanométrique.

Aujourd'hui les nanomatériaux sont fabriqués à partir des nanoobjets. Pour confectionner des nano-objets, 2 technique existent:-Descendante (top-down) Le top-down utilise des procédés la plus part du temps mécanique par exemple par broyage à haute énergie ou alors par les technique de déformations ce qui inclue torsion, friction et laminage.
Définition:

-Ascendante (bottom-up)
Définition :Une approche dite ascendante, ou approche bottom-up (" de bas en haut " en anglais), se caractérise par une suite de processus qui apportent chacun une partie fondamentale de l'édifice qu'elle cherche à produire, à partir d'éléments de base.
Le bottom-up consiste donc a assembler entre eux des petits éléments afin de former un nouvel élément plus grand Les "nano-objets": Les nano-objets peuvent se présenter sous la forme de particules, fibres ou tubes (on parle de charges ou renforts), de couches minces ou de constituants structurels.

Définition :Une technique dite descendante ou approche top-down (lit. de haut en bas) se caractérise par des processus qui, à partir d'un apport de matière première brute, visent à forger celle-ci, à la transformer par étapes, souvent en lui enlevant des parties indésirables.
Le top-down consiste a commencer a travailler sur un objet d'étude quelqu'il soit en le visualisant et en le délimitant rapidement, on commence par faire la forme brute puis par étapes on va progressivement vers des détails de plus en plus petits.

Les nano-objets obtenus peuvent alors être soit utilisé comme tels ou servir à la fabrication des nanomatériaux. Ces nanomatériaux sont quant à eux classés en trois groupes.

L'inconvénient de cette approche selon Richard Feynman dans son rapport sur l'accident de la navette spatiale Challenger de 1986 est que le top-down entraîne des résultats prématurés au niveaux de la décision et de la conception, se qui rend difficile les correction.

Ces matériaux sont regroupé en trois grandes familles:
-Les nanoparticules avec une dimension supérieure ou égale a 100 nanomètres.
-Les nanofibres, nanotubes, nano-filaments, et les nano-bâtonnets avec une
section de quelques dizaines de nanomètres et une longueur qui varie de 500 à 10 000 nanomètres.
-Les nanofilms, les nano-couches et les nano-revêtements, qui ont une dimension supérieur à 100 nanomètres.

. Le principe est de assembler les atomes ou molécules de façon précise ce qui permet d'obtenir des matériaux avec une structure parfaitement maîtrisée.Le bottom-up peut se faire grâce à des procédés comme :
L'évaporation/condensation, l'ablation au laser, la décharge électrique, les flammes de la combustion, la pyrolyse au laser, des micro-ondes, l'irradiation ionique ou électronique, la décomposition catalytique puis les dépôts physiques en phase vapeur.

Le premier: Des matériaux dit nano-chargés ou nano-renforcés sont crée par incorporation de nano-objets dans une matrice organique ou minérale ce qui permet de créer nouvelle fonctionnalité ou bien de modifier ses propriétés mécanique, optique, magnétiques ou thermiques.

Puis le deuxième qui sont les matériaux nano-structurés en surface , Ils sont recouverts d'une ou plusieurs couches de nanoparticules se qui permet de former un revêtement bien défini, se qui permet de doter la surface de propriétés comme la résistances a l'érosion ou de fonctionnalités nouvelles comme l'adhérence.

Enfin la troisième sont les matériaux nano-structurés en volume, ils possèdent une microstructure particulière . On dit qu'ils ont une structure intrinsèque nanométrique ce qui leur permet d'acquérir des propriétés physiques particulière comme la porosité.

Voici quelque uns des domaines d'utilisation actuelle des nanomatériaux:
Dans l'automobile et l'aéronautique , l'électronique et la communication, la chimie et les matériaux, la pharmacie , le secteur biomédicale et la biotechnologie , les cosmétiques, la santé, l' énergie,l' environnement, l'écologie ou encore le domaine militaire.

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Depuis peu, les hommes ont appris à travailler la matière a l'échelle nanométrique (10-9 mètre). Il fabrique et utilise également des nanoparticules appelés nanobjets qui servent de base à la création de les nanomatériaux dont les dimensions peuvent varier de 1 a 100 nanomètre ( un exemple de nanomatériaux: les nanotubes de carbone).

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Lors de l'expo nano technologies à la cité des sciences de Paris, les chercheurs ont pensé à une "usine moléculaire": la nano factory. Celle ci pourrait créer des machines bien plus performante que celles existant déjà.

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Les techniques   Fabriquer de nano objets   Nanofactory   l'usine moléculaire   Expo Nano technologies Cité des Sciences Paris

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Quelques exemples d’application concrète des nanotechnologies :

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les nanos font travailler plus de personne que ce que l'on peut croire . Beaucoup de recherche intense et prometteuse se font sur eux, impliquant des millier de chercheurs appartenant à des 100 de laboratoires qui dépende de multiple tutelle. De plus que ces chercheurs ne sont pas tous seuls, car ils entraînent avec eux dans l'étude des nanos science différents autres métiers auquel on aurais pas pensé comme des toxicologues, des philosophes, des économistes ou encore des juristes. De plus qu'il améliore dans différent domaine (différent métier )notre quotidien. Il n'y a pas de doute il y a bien du métier dans les nanos.

"- Designer de nano technologies

Certains designers sont désormais capables de reproduire à nano échelle des objets du monde réel, en conservant leurs caractéristiques, comme des micro voitures ou des nano moteurs à explosion. L’objectif de cette démarche, avant tout artistique, est d’apprendre à travailler sur des composants de l’échelle de l’atome.

Les designers se familiarisent ainsi avec ces minuscules composants, comme les nanotubes de carbones, pour participer ensuite à la conception d'objets connectés dotés de technologies émergentes. C’est dans cette démarche que L’ENSCI a créé une résidence au CEA de Grenoble, au sein du LETI, un laboratoire qui concentre ses activités sur les micro et nano technologies. Là où le designer travaillait hier avec des mécaniciens ou des électroniciens, il a aujourd’hui affaire à des spécialistes des nano technologies ou des micro électroniciens."

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Nanotechnologie et transhumanisme.
Notion de transhumanisme :  le transhumanisme est un mouvement culturel et intellectuel  prônant l'usage des sciences et des techniques afin d'améliorer la condition des êtres humains. Il s'appuie notamment sur les avancées en intelligence artificiel et bio-nanotechnologie. Par exemple augmenté des capacités cognitives ou physiques ou encore abolir la vieillesse. Le transhumanisme peut apparaître comme une "upgrade" de l'homme ou un "humain 2.0" mais cela pose énormément de questions.

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La réalité a dépassé la fiction ! ( La nano technologie : porte ouverte au transhumanisme? )

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Les nanotechnologies se trouvent dans de plus en plus de secteurs comme l'automobile, l'électronique, l'aéronautique et les nouveaux materiaux et encore d'autres secteurs dans le futur. Ces nombreux secteurs créent donc de nouveaux métier tel que les ingénieur en nanotechnologie.
Ces derniers doivent être capable de concevoir des solutions nanotechnologiques pour faire évoluer des produits ou des procédés, comme par exemple les vitres autonettoyantes qui sont recouverte de nanoparticules de TiO2. Ils doivent aussi réaliser des tests pour connaître mieux les nanotechnologies et analyser les résultats. Ils déterminent aussi les mises au point du produit ou du procédé pour être sûr que tout ce passe comme il faut. Et finalement ils doivent apporter une assistance technique aux différents services ou même aux clients. Ils sont donc très polyvalents tout comme d'autre ingénieur dans d'autre secteur mais ici sur les nanotechnologies qui sont une technologie encore au début de ces découverte.

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L'État, les partenaires sociaux et des Régions se sont associés pour créer un outil commun et innovant permettant aux internautes d'accéder à des informations utiles et fiables pour s'orienter professionnellement à toutes les étapes de la vie.

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http://moulon.inra.fr/~omartin/PSB_L3/coursNano.pdf
pdf très riche avec beaucoup d'images et de schémas sur les structures des nanos notamment page 30 à 51. Énormément d'éléments sur toute la nanoscience !!!!!

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Comment une équipe française de physicien a t-elle fait pour fabriquer des nano-objet ?

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Comme dans un jeu de Lego, des chercheurs du CNRS peuvent assembler de multiples manières des nanoparticules pour fabriquer des objets microscopiques de toutes sortes. Leur matériau de base : le bleu de Prusse...

Pour une large part, les méthodes de construction de structures de tailles nanométriques restent encore à mettre au point. On peut les créer en taillant des matériaux plus grossiers ou, à l'inverse, partir de nanoparticules que l'on assemble. Mais alors, le contrôle du procédé est très délicat. Une solution élégante vient d'être présentée par une équipe française, rassemblant des chercheurs de l'institut de moléculaire et des matériaux d'Orsay, du laboratoire de des (CNRS/Université Paris Sud 11) et de l'institut de physique et de chimie des matériaux (CNRS/Université Strasbourg 1).

Ces physiciens ont travaillé sur des composés de la famille du bleu de Prusse dont la renferme, entre autres, des dits de transition. Ceux-ci, dans la classification de Mendeleïev, présentent des propriétés optiques, électriques et magnétiques particulières. Mettant à profit leur tendance à s'assembler spontanément de façon ordonnée sous certaines conditions en formant des réseaux de taille nanométrique, les scientifiques sont parvenus à empiler plusieurs réseaux magnétiques en couronne autour d'un cœur. Chaque couche, de nature chimique différente, est ainsi susceptible d'apporter une propriété physique supplémentaire.

Un procédé de fabrication délicat

Le bleu de Prusse (aussi appelé bleu de Berlin) est un bleu foncé utilisé en peinture depuis le début du 18e siècle de formule chimique Fe ₇(CN) ₁₈(H ₂O) x (x varie de 14 à 16). Ces composés sont constitués de métaux de transition, entourés de groupes organiques qui leur sont liés, que l'on appelle des . L'ensemble forme un réseau de coordination.

L'équipe, conduite par le professeur Talal Mallah du Laboratoire de Chimie Inorganique, a travaillé à partir d'une nanoparticule de ce réseau de coordination placée en suspension dans l'eau, y ajoutant à goutte les constituants d'un second réseau en veillant à ne jamais atteindre le seuil de concentration où ils pourraient s'agréger entre eux. Il est ainsi possible d'obtenir, par exemple, un objet constitué d'un cœur de nickel (CsNiCr(CN) ₆) de 9 nm de diamètre entouré d'une couronne à base de et de chrome (CsCoCr(CN) ₆) de 1,5 nm d'épaisseur. On obtient ainsi une nanoparticule magnétique bistable, pouvant être utilisée pour le stockage de l'information.

Les chercheurs ont répété l'opération en superposant d'autres réseaux dont l'épaisseur est individuellement contrôlable à l'échelle du . Ils envisagent ainsi de synthétiser des nano-objets combinant des propriétés magnétiques pouvant être modulées par un champ électrique , la température, l'exposition lumineuse ou la .

Nouvelle technologie et nouvelles perspectives

Il est à noter que les chercheurs du CNRS avaient déjà réussi début 2007 à utiliser un composé du bleu de Prusse dans le même usage. En remplaçant quelques-uns des du par du cobalt, cette molécule non magnétique passe en effet à un état magnétique de manière stable et retourne à son état d'origine si on la chauffe. Cette modification est provoquée par le passage d'un entre les atomes du cobalt et du fer par absorption de ou d' énergie thermique .

Fondamentalement différente, la nouvelle technologie marque une rupture et permet d'envisager de nombreuses applications pour réaliser des tâches variées, non seulement dans le domaine du stockage de l'information, mais aussi du traitement du signal. Il serait aussi possible, par décomposition des nano-objets ainsi obtenus, d'obtenir des métalliques complexes ou mêmes inaccessibles à l'industrie utile pour la fabrication de mémoires d' ordinateurs à très haute densité ou de catalyseurs , entre autres.

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institut de chimie moléculaire et des matériaux d'orsay

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Comme dans un jeu de Lego, des chercheurs du CNRS peuvent assembler de multiples manières des nanoparticules pour fabriquer des objets microscopiques de toutes sortes. Leur matériau de base : le bleu de Prusse... Pour une large part, les méthodes de construction de structures de tailles nanométriques restent encore à mettre au point.

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CNRS :

Élaboration, Caractéristiques  et Propriétés des Nanomatériaux.

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Nanomatériaux : élaboration, caractérisation et propriétés - PROMES

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Désignant initialement les " matériaux nanostructurés " massifs (terminologie introduite par H. Gleiter en 1993), le terme de " nanomatériaux " appelés aussi " nanos " dès 1994, s'est très vite étendu à des matériaux en couches minces et aux poudres à grains nanométriques appelées plus récemment les " nanopoudres ".

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Les nanoparticules sont dangereuses pour les neurones et la barrière hémato-encéphalique qui sert à protéger le cerveau.
Vu leur petite taille, elles peuvent être inhalées, ingérées, traverser la peau, se retrouver dans le sang et atteindre de nombreux organes du corps où elles s'accumulent et risquent de favoriser des maladies.
Certaines favorisent le stress oxydatif dans les neurones, ce qui peut conduire à leur mort.

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En effet, les structures nanométriques étaient présentes avant tout dans la nature : des nanolamelles iridescences sur les ailes des papillons, des nanopoils sous les pâtes des geckos, les structures nanometriques sont de partout sur Terre. Elle peuvent être extrêmement résistantes comme celles composant l'or ou encore celles des toiles d'araignées. Les chercheurs vont donc s'inspirer de la nature pour concevoir de nouvelles structures de ce type et créer de nouveaux matériaux plus résistants et plus performants.

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Quand la nature inspire les chercheurs - Mission pour la Science et la Technologie de l'Ambassade de France aux Etats-Unis

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Les structures biologiques possèdent un avantage conséquent sur les chercheurs en science des matériaux : elles sont le fruit de millions d'années (...)

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Caractéristiques structurales des nanomatériaux

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Pour comprendre la matière à l'échelle nanométrique, il est nécessaire de pouvoir l'observer et la manipuler. Les microscopies en champ proche (à effet tunnel et à force atomique) sont deux d​​es outils qui permettent d'observer la matière à l'échelle atomique et, sous certaines conditions, de la déplacer, atome par atome. Ces outils, associés à des logiciels de modélisation et de calcul, sont incontournables pour l'exploration de la matière. Sans eux, il ne serait pas possible d'étudier précisément son agencement et les propriétés inédites qu'elle présente, propriétés qui conduisent à de nombreuses applications nouvelles.

Le mouvement d'une particule de taille nanométrique est très différent du mouvement d'une particule de grosse taille. A l'échelle nanométrique, intervient le phénomène d'agitation thermique qui joue un rôle important, et parfois même prépondérant, dans le positionnement des particules. L'agitation thermique corres​pond au fait qu'à cette échelle, toute particule est en mouvement incessant. Cette agitation est liée à la température: plus un objet est chaud, plus les particules qui le composent sont agitées. Dans un cristal, les atomes, liés les uns aux autres, sont ainsi en vibration constante, la fréquence et l'amplitude de la vibration déterminant des caractéristiques importantes comme la conductivité électrique ou l'absorption de la lumière. Dans un gaz, chaque particule se déplace en permanence : il en résulte des collisions incessantes entre les particules et un mouvement d'ensemble complexe à prévoir.

Les assemblages d'atomes à l'échelle nanométrique font ainsi apparaître des propriétés nouvelles et inattendues, très souvent totalement différentes de celles des mêmes atomes assemblés dans des matériaux à l'échelle macroscopique, notamment pour la résistance mécanique, la réactivité chimique, la conductivité électrique, la conductibilité thermique, la fluorescence,... La maitrise de l'échelle nanométrique va donc conduire à l'élaboration de matériaux, dont les propriétés fondamentales (chimiques, mécaniques, optiques, biologiques, etc.) peuvent être modifiées d'une manière importante. Par exemple, l'or qui est chimiquement inactif à l'échelle macroscopique, devient réactif chimiquement, lorsqu'il se présente sous forme de particules de quelques nanomètres. Toutes les familles de matériaux sont ainsi concernées : les métaux, les oxydes métalliques et les céramiques, les polymères, les matériaux carbonés, etc... Ces matériaux originaux par leur structuration et leurs propriétés sont désignés sous le nom de nanomatériaux.

Du fait de leurs propriétés variées et souvent inédites, les nanomatériaux recèlent de potentialités d'applications très diverses et leurs utilisations ouvrent donc de multiples perspectives. Les nanomatériaux permettent à la fois des innovations incrémentales et des innovations de rupture dans de nombreux secteurs d'activité, tels que la santé, l'énergie, les transports, le bâtiment et les travaux publics, l'agroalimentaire, l'électronique, ou encore l'environnement. Les innovations techniques grâce aux nanotechnologies reposent largement sur l'amélioration des propriétés des matériaux. Elles concernent donc tous les secteurs industriels, des plus sophistiqués (électronique, santé, espace) aux plus traditionnels (construction, mécanique).

Nos sociétés sont de plus en plus dépendantes de nombreuses matières premières, comme les métaux précieux (platine, or, palladium, rhodium,..), les terres rares, mais également d'éléments comme le lithium, le tungstène, le cobalt, le titane, le cuivre, l'étain, l'antimoine, le germanium,..., aussi bien pour l'industrie minérale et les matériaux de constructions, que pour les industries de hautes technologies. Des matériaux avancés, le plus souvent multifonctionnels, structurés à l'échelle nanométrique commencent à se substituer à ces matériaux traditionnels dans les systèmes et les technologies qui nous entourent. Ils vont ainsi contribuer à l'indépendance de nos Sociétés vis à vis de ressources de plus en plus rares, en utilisant des produits innovants et des technologies plus performantes, dont l'impact sur l'environnement sera réduit. La maitrise du cycle de vie des matériaux et produits participera à cette économie des ressources, suivant le principe des 4 Rs : Réduire, Réutiliser, Recycler, Remplacer, en contribuant ainsi au développement d'une économie circulaire.

Les développements des nanomatériaux visent de nombreux objectifs: l'amélioration des performances, la réduction des pollutions, les économies d'énergie, les économies et la préservation des ressources naturelles.

La structuration des matériaux à l'échelle nanométrique, et les propriétés nouvelles qui en découlent, permet de concilier des propriétés jusqu'ici impossibles à obtenir simultanément dans un même matériau, comme par exemple la flexibilité et la résistance. Des propriétés particulières peuvent être apportées à des surfaces, comme les revêtements qui sont utilisés dans l'industrie mécanique pour les rendre plus dures, plus résistantes à la corrosion et pour diminuer le frottement des pièces mécaniques. Les outils de coupe et d'usinage sont ainsi particulièrement concernés avec des revêtements de nanomatériaux à base de nitrure de titane qui permettent d'augmenter de manière importante la vitesse de coupe et la durée de vie des outils destinés à l'usinage de superalliages aéronautiques. Dans un autre domaine, des nanoparticules déposées sur des supports solides vont permettre d'augmenter la vitesse de réactions chimiques, et de les rendre plus sélectives, contribuant à améliorer les rendements réactionnels et à favoriser ainsi des économies sur les ressources énergétiques et sur les matières premières, tout en diminuant la production de déchets.

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Pour comprendre la matière à l'échelle nanométrique, il est nécessaire de pouvoir l'observer et la manipuler. Les microscopies en champ proche (à effet tunnel et à force atomique) sont deux d​​es outils qui permettent d'observer la matière à l'échelle atomique et, sous certaines conditions, de la déplacer, atome par atome.

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A l'échelle du nanomètre, les propriétés que nous connaissons ne sont plus vraies. En effet, d'étrange propriétés apparaissent dans le nanomonde. Par exemple, dans certains cas, un nanomètre pourrait traverser les murs...

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Les singulières propriétés des nanoparticules

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Présentation d'un outil utilisé en nanotechnologie, c'est les Nanocapteur. A Quelles règles est soumit un nanocapteur ? Que faut-t-il pour qu'un capteur soit un nanocapteur ? Dans quelles domaine des nanotechnologies est utilisé ces capteurs ? Les problèmes liée a ses capteur ? Et comment il évolue ?

Ce document présente rapidement les nanocapeteur :

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Un nanocapteur caractérise tout capteur effectuant une opération à l' échelle nanométrique. Il est utilisé pour transmettre des informations sur les nanoparticules au monde macroscopique. En effet, le nanocapteur permet la transformation du signal de l'environnement contenant l'information en utilisant des nanostructures.

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Des pesticides ciblés grâce aux nanos

Plusieurs substances ont déjà passé avec succès les tests de sécurité et ont été autorisées en Grande-Bretagne et aux Etats-Unis. Leurs ingrédients actifs sont utilisés depuis des années sans poser de problème ; seule la façon de les appliquer a changé, avec des systèmes libérant de façon contrôlée des petites capsules de polymère qui se diluent mieux dans les liquides, peuvent être programmées pour “coller” aux parties de la plante qui en ont besoin, et même rester inertes jusqu’à leur activation par le contenu alcalin de l’estomac d’un insecte donné. Ce n’est qu’à ce moment qu’elles éclatent, et qu’elles tuent.

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Veillenanos, une veille citoyenne sur les nanos : QuellesNanoAgriculture

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Les adjuvants ne font pas l'objet d'autorisation de mise en marché contrairement aux matières actives. Les auteurs contestent que la résistance au glyphosate soit liée à une mauvaise absorption de la plante et donc contestent que l'augmentation de la pénétration de la matière active glyphosate par un nanoadjuvant supprime la résistance de l'adventice.

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Les nanoparticules sont très répandues (les produits de soin et les cosmétiques, les vêtements, les articles de sport, …) Elles se retrouvent aussi dans les produits pour le jardin et la maison, dans l’alimentation, les boissons…
Les matériaux les plus utilisés sont d’abord le carbone, puis l’argent, le zinc, le silicium, le titane, l’or…

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La saison 2016 de Wimbledon se termine. Si le tennis est ancré dans les traditions, il est également un terrain d'innovation. Ainsi, depuis 2015, Rafael Nadal joue avec une raquette connectée. Celle-ci intègre dans son manche des capteurs pour suivre et analyser son jeu et le partager avec sa communauté. Tous les amateurs peuvent également s'équiper simplement de ce dispositif aujourd'hui dans le commerce.

Capter, connecter, calculer, stocker

Cette raquette contient notamment des capteurs inertiels tels que l'accéléromètre (qui mesure l'accélération d'un objet, détermine l'orientation de celui-ci, son inclinaison et sa vitesse de rotation), des capteurs de pression (qui déterminent la pression s'exerçant sur un point ou une surface) ainsi que l'électronique permettant de traiter le signal (l'information collectée) et de le transmettre à l'interface mobile (tel un téléphone portable). Ceci est un exemple typique de l' Internet des objets ( Internet of Things, ou IoT) qui repose sur les fonctionnalités suivantes : capter, connecter, calculer et stocker.

Miniaturisation

Si l'Internet des objets est une réalité aujourd'hui, c'est grâce à la miniaturisation extrême des composants. Dès 1965, Gordon Moore, cofondateur de la société Intel, affirmaitque le nombre de transistors dans un circuit intégré allait doubler - à prix constant - tous les ans (ceci a été rectifié par la suite en portant à dix-huit mois le rythme de doublement). Cette loi a permis le développement de l'informatique, puis de la téléphonie mobile et aujourd'hui de l'Internet des objets. La miniaturisation des transistors s'inscrit dans ce que l'on appelle les nanotechnologies : des technologies conçues et fabriquées à l'échelle nanométrique 10-9 m = 0,000 000 001 mètre, soit 1 000 fois plus petit qu'un cheveu humain.

" Serious game "

Dès le début des années 2000 on prévoyait le développement de fonctions et applications utilisant les nanotechnologies dans notre vie quotidienne. Numérique, mobilité, habitat, santé et bien-être, énergie, environnement, loisirs et culture, sécurité, alimentation, etc. Tous les secteurs sont concernés.

Aujourd'hui l'innovation est " tirée " par les usages. Le défi est donc pour les chercheurs, en partant de besoins d'utilisateurs, d'imaginer les produits et services de demain. Comment procéder ? Dans le cadre de l' IRT Nanoelec, une démarche originale de valorisation technologique a été mise en œuvre grâce à la gamification : Grenoble Ecole de Managementet le Leti, Institut de CEA Tech ont intégré 75 technologies, 100 objets du quotidien représentant les différents secteurs d'activité et 20 utilisateurs potentiels dans le serious game " Tech it ! "

Des exemples

Le e-textile ou la transformation en textile intelligent. Certains de ces textiles disposent de matériaux métalliques ou semi-conducteurs tissés dans la fibre pour des applications dans le sport, la santé ou la traçabilité.

Le système " tête haute " (heads-up display, ou HUD)

Ce permet aux utilisateurs d'emmagasiner de l'information à travers des écrans sans se détourner de leur tâche. Il est notamment utilisé pour faciliter la conduite automobile.

La conductance cutanée (electrodermal activity capture)

Cette technologie mesure les changements de conductivité de la peau. Lorsque vous transpirez, votre peau conduit l'électricité plus facilement que lorsque vous êtes au repos. Souvent employée en combinaison avec d'autres techniques de mesure, elle permet de prédire si une personne est nerveuse, stressée ou train de mentir (et inversement si elle est calme et en train de dormir). Cette technologie est fréquemment utilisée en psychologie et en recherche médicale.

Le jeu comme levier d'innovation

Le serious game lève les limites du monde réel et invite à découvrir de nouvelles fonctionnalités : en combinant les différentes technologies, en imaginant les dispositifs futurs, en bref défier les chercheurs pour toujours proposer des innovations au service de la société.

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Par Hélène Michel, Professeur - Serious Games & Innovation Management, Grenoble École de Management (GEM) et Mathilde Costes-Majorel, VP Change Management, Commissariat à l'énergie atomique (CEA) - Université Paris-Saclay
La version originale de cet article a été publiée sur The Conversation

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Hélène Michel et Mathilde Costes-Majorel

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Nanotechnologies : du labo aux produits du quotidien

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Les applications des nanotechnologies arrivent sur le marché. Pour créer des produits et des services adaptés, on peut " mettre en jeu " ces technologies de rupture.

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Document présentant comment l'on les utilise et les met en place

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Document présentant comment l'on les utilise et les met en place

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Une utilisation des nanocapteur en medecine

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Une utilisation des nanocapteur en medecine

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Des nanocapteurs pour détecter les antibiotiques dans le sang

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Des chercheurs britanniques du London Center of Nanotechnology, dirigés par Joseph Ndieyira, ont mis au point une technique innovante pour mesurer le taux sanguin des antibiotiques. Cette méthode repose sur l'utilisation d'un " capteur nanomécanique " capable de mesurer la concentration ...

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Pour terminer un document sur un nanocapteur utiliser pour constater l'etat sanitaire de l'air a Paris

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Pour terminer un document sur un nanocapteur utiliser pour constater l'etat sanitaire de l'air a Paris

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Franceinfo

franceinfo France Télévisions

Ce petit boîtier bleu va changer notre perception de la pollution atmosphérique. La mairie de Paris vient de l'installer sur les véhicules de service d'Enedis pour détecter les particules très fines inférieures à 2,5 microns : les PM 2,5. Une initiative qui va au-delà des normes de mesures européennes qui imposent des capteurs fixes limités aux particules de dix microns. " Il n'y a rien à cacher. Je crois que, au contraire, il y a eu trop d'opacité sur ces questions de pollution de l'air. Il y a eu trop d'actions de lobbys qui ont voulu défendre leurs intérêts particuliers", assure Éric Jomier, adjoint à la santé à la mairie de Paris.

Une cartographie en temps réel des sources d'émissions

Les médecins et scientifiques dénoncent le danger sanitaire de ces PM 2,5 sur le corps humain. Cette radiographie montre comment après une simple respiration, les particules fines de cette dimension pénètrent directement dans le sang. Successivement, les principaux organes sont touchés. Plusieurs études montrent qu'elles sont une des causes de nombreuses pathologies. " Il y a les maladies cardio-pulmonaires, donc atteintes des poumons : bronchites, emphysèmes, asthme, du coeur, infarctus ...", explique Isabella Annessi Maesano, responsable UPC/INSEM maladies respiratoires. Ces capteurs mobiles permettront une cartographie en temps réel des sources d'émissions de ces PM 2,5.

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Pollution : un nouveau capteur de particules fines plus précis

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franceinfo France Télévisions Ce petit boîtier bleu va changer notre perception de la pollution atmosphérique. La mairie de Paris vient de l'installer sur les véhicules de service d'Enedis pour détecter les particules très fines inférieures à 2,5 microns : les PM 2,5.

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Activité biotechnologie. Regarder la vidéo puis répondre aux questions associées

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Merci de regarder la vidéo et de répondre aux questions associées

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Regarder la vidéo puis répondre aux questions associées

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Questionnaire 4 : Outils pour voir l'invisible

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Questionnaire 4 : Outils pour voir l'invisible

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Merci de regarder l'article avant de répondre aux questions en cliquant sur le lien suivant. https://spark.adobe.com/page/7xPRw75GKgzQM/

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questionnaire 5 : Un métier dans les nanos

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questionnaire 5 : Un métier dans les nanos

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Regarder la vidéo avant de répondre au questionnaire :)