La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

1 Nanotechnologie ou le procès du progrés L. Laurent Master Management de la Technologie et de lInnovation Le 6 mars 2009.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "1 Nanotechnologie ou le procès du progrés L. Laurent Master Management de la Technologie et de lInnovation Le 6 mars 2009."— Transcription de la présentation:

1

2 1 Nanotechnologie ou le procès du progrés L. Laurent Master Management de la Technologie et de lInnovation Le 6 mars 2009

3 2 Les échelles de longueur Chat ~ 0.5 m Fourmi 1000 m Cheveu 50 m Globules ~ 2-5 m proteines 20 nm Atomes 0.1 nm nanomètre micromètre millimètre mètre Ongle 1nm/s

4 3 Les micro – nanotechnologies: accélération et unification MA. Reed (Yale) Cate et al IBM Physique - chimie - biologie Informatique- Mems Fluides- Communications Convergence « rétroactive » autour du nm micromètre Sandia NL 2002 APIBIO Intel

5 4 Quest ce qui change ? Poids relatifs des effets physiques Mécanique quantique La taille IBM

6 5 Techniques de fabrication: la microlithographie Lithographie -Optique -Électrons -Ions Résine Exposition Révélation Gravure Résine Substrat Masque Cornell

7 6 Nanotechnologies - pour quoi faire ? 1) Procédés existant indépendamment de la démarche «nano» ­ Catalyse, traitement de surface, matériaux, cosmétique 2) Industries avec une « roadmap » ­ Microélectronique qui devient la nanoélectronique, ­ Disques magnétiques, mais aussi mécanique, fluidique Innovations issues des laboratoires ­ Nanotubes, boites quantiques, électronique moléculaire,… Diffusion dans divers secteurs ( électronique, éclairage, matériaux, énergie…) Création de nouvelles industries ou à terme des mutations profondes

8 7 Une évolution forte et non achevée Internet Ordinateur central Ordinateur personnel Terminaux « nomades» Objets « intelligents » Grosse infrastructure Serveur Google

9 8 Moteur individuel Moteur central Moteurs omniprésents Matériaux actifs ?

10 9 Inventaire du centre Woodrow Wilson Recherche de produits pour lesquels des nanotechnologies, sont explicitement mentionnées Sous estimé

11 10 Les matériaux

12 11 Bleu Maya (Cacaxtla,Mexique) Nanomatériaux anciens Porcelaine de Sevres (Ph. Colomban) Coupe Lycurgus (Nature) Acier Damassé (J.D. Verhoeven)

13 12 Nanomatériaux : effet en surface ou en volume Pneu vert Caoutchouc-silice BMC - Nissan Polymère - nanotube General motors Polymère - argile Gecko artificiel A. Geim Effet Lotus

14 13 Pascaline (1640) Le calcul et les technologies de linformation

15 14 Triode 1907 par Lee de Forest CNN Transistor 1947 J. Bardeen, W. Brattain, W. Shocley Relais vers 1830 par Joseph Henry Circuit Intégré 1959 par Jack Kilby Les composants de base Texas Instrument

16 15 Loi de Moore Évolutions en cours More Moore – Poursuite de la miniaturisation ( nanomètres ) – Systèmes multicoeurs ( gain en performance = parallélisme des traitements) More than Moore: diversification des possibilités –Composant hyperfréquence, optiques, capteurs, MEMS –Intégration hétérogène 1971: transistors 10 m 2008: Tuckwila 2 milliards transistors 0,065 m

17 16 1.Poursuivre lintégration, basse énergie 2.Nouvelles architectures 3.Autres concepts -Calcul quantique -Calcul « biologique », combinatoire Les nanotechnologies Accompagner l évolution (matériaux, concepts, sources dénergie) Diversification des fonctions en restant compatible avec la microélectronique Il ne sagit pas nécessairement de supplanter le silicium (très difficile) Enrichissement des circuits pour en faire plus Pour faire « autre chose » Y Y Y P Y P Z Y P Y P A B P B B P R A A Recherche fondamentale: pas de roadmap

18 : 10 8 bytes 1 mètre de livres 5 mn de vidéo 2 h de son (MP3) 2005: bytes 1 kilomètre de livres 80 h de vidéo 2,5 mois de son MP3 2020: bytes ? 100 kilomètre de livres 1 an de vidéo 20 ans de son MP3 La gestion de la mémoire Sur 50 cm Internet = bytes Gestion de la mémoire - Pérennité -Des données -De linformation - Nouveaux usages

19 18 Autres méthodes de calcul ? Electro mécanique OP secondes/1000 ? Poursuivre la démarche: relais – tube – transistor Lexemple du vivant Le cerveau (100 milliards de neurones connections/pièce – 30 W Architecture en volume, forte connectivité (milliers de milliards de composants/litre) Post CMOS

20 19 Le vivant

21 20 Nanomédecine - Santé Vectorisation de médicaments – Encapsulation, furtivité – Reconnaissance moléculaire Instrumentation et analyses -Reconnaissance moléculaire -Instrumentation in vivo Caméra ingérable Given imaging Nanobiotix Agilent Technologies U. Michigan

22 21 La rencontre technologies de linformation et du vivant IMEC Implant rétinien optobionics (2000) Cheri Robertson Peter Fromherz

23 22 Environnement

24 23 Développement durable Energie Conversion dénergie Solaire Batteries Piles à combustible Hydrogène Economies Matériaux STIC Matériaux et procédés Matériaux recyclables ou dégradables Procédés de dépollution Purification, filtration Agriculture – environnement Monitoring Lutte raisonnée contre les nuisances Traçabilité Va Q Tec Ciment TX ARIA de CALCIA (TiO2) Greatcell Syngenta

25 24 DE LA SCIENCE A LA FICTION

26 25 La fabrication exponentielle Le vivant le fait et est le seul à pouvoir le faire à léchelle microscopique Exemple insuline (Roger Genet DIEP): -1 ribosome fabrique 1 une molécule/5s ribosomes par cellule - Doublement de la population en 20 mn /litre fabriquent qq décigrammes/litre Y a-t-il dautres systèmes possibles (E. Drexler 1986 ?) -Discussions de principe -Y a t-il d autres façons de faire que ce que fait le vivant (exobiologie) ? -Peut-on concevoir et réaliser des systèmes aussi complexes

27 26 La fabrication exponentielle Un gramme deau = atomes à assembler Unité de production de nanorobots - 1 opération par seconde milliards dindividus 317 siècles de travail pour assembler un gramme ou … unités de productions qui se fabriquent elles mêmes

28 27 Techniques de la microélectr. Mais aussi Chimie Autoassemblage Extrapolés de machines macroscopiques Cellules artificielles Virus synthétiques Hybrididation Origine de la vie Exobiologie Autoassemblage Morceaux Approches théoriques OGM Cellules minimales Autres ensembles de techniques dassemblage ? Peut on appréhender voire créer un le vivant ? Quel cadre pour appréhender ces systèmes ? Complexité et nanomonde Systèmes artificiels Systemes naturels Systèmes optimisés pour le monde nano.

29 28 Débats

30 29 Questionnement « nano » et plus g é n é ral Bill Joy Caroline Lucas Greenpeace Katherine Albrecht J.-P. Dupuy 2005

31 : Quatre rapports Français CPP AFSSET COMET CNRS CNE

32 31 La question de la « nanotoxicité » La question de la « nanotoxicité »

33 32 Nanotoxicité Noir de carbone T Silice T TIO 2 – ZnO: Milliers de tonnes Oxyde de cérium : Centaines de tonnes Nanotubes : Centaines de tonnes Milliers de tonnes Le développement des nanomatériaux sera gouverné par : la plus value apportée lévolution des connaissance sur leur éventuelle toxicité lévolution des pratiques de recyclage Base de données nanowerk.com = nanoparticules de 101 fournisseurs

34 33 Linformation

35 34 Aspects sociétaux Effets négatifs sur la santé et lenvironnement - Devenir/recyclage des matériaux - Effet des ondes électromagnétiques Effets négatifs sur lindividu Perte de la vie privée (au niveau national et au delà) -à des fins commerciales -Pour des raisons de sécurité (patriot act) Aspects éthiques Complexité des systèmes - Vulnérabilité des infrastructures - Situations de dépendance vis-à-vis du fournisseur - Perte de souveraineté Effets sur la société - Création artistique - Commerce - Réseaux sociaux - Jeu ZDNET.fr ADEME RFID WEBLOG Security solutions.com

36 35 Le cas des RFID Les Radio Frequency Identification Devices Système émettant à un code barre électromagnétique Exemples dusage – Suivi de stock de lusine au consommateur – identification – sécurisation (Pass, badge,..) – Objets communicants Mouvements forts (surtout aux USA) – Vie du tag après lachat ?, …. – Implantation de puces Projet de charte/ débat – Avertir le consommateur – Utilisation de données ?

37 36 Questions plus globales Tendances –Difficulté de pour la maîtrise de données personnelles –Nombreux systèmes « communicants » –Généralisation des informations géographiques Nouvelles questions –Compromis entre confort, service et sphère privée –Compromis entre sécurité et sphère privée Exemple: les fichiers dempreintes génétiques …. Pas si nouvelles –Téléphone cellulaire, cartes de crédit – Valeurs variables avec lépoque Importance de: – qui a le bénéfice de linnovation – confiance dans le promoteur, – impression de contrôler, de décider (le téléphone et le relais) Un nouveau type de données ?

38 37 Convergence NBIC Convergence NBIC

39 38 Les applications militaires Jürgen Altmann, Military nanotechnology: Potential applications and preventive arm control » Retombées de recherches civiles ( Matériaux, information ­ Systèmes intelligents, gains en poids, stockage de lénergie ­ Capteurs (smart dust), logistique ­ Systèmes autonomes: véhicules, munitions intelligentes (balles micro missiles) ­ Blindages et accessoires légers (mais pas de miracle), camouflages actifs, Nanomédecine: –Analyses médicales en temps réel, détection dagression, soins, – Interface cerveau – machine (rapidité, sens supplémentaires) – Modification du comportement Recherches plus spécifiques –Microrobotique (de centimétrique à submillimétrique) –Hybrides bio-mécanique (« ratbots », insectes,…) Systèmes autorépliquants (spéculatif) –Fabrications rapide darmements –Arme de destructions massives (humain ou matériel) US Army Soldier Systems Ctr Tokyo University

40 39 La Convergence NBIC N ano – B io – I nfo – C ogno Biologie Neurologie Sciences de la cognition Technologies de Linformation Milliards de neurones connections/neurone millions protéines/cellule) 3 milliards de bases (génome humain) ) Milliards de transistors Nanosciences

41 40 1.Nouvelles technologies pour compléter lhumain ? Pallier des déficits (maladie, accidentel) ­ Vision, audition, organe déficient ­ Améliorer la vie (vaccins, lunettes,..) Suprématie (pesonnelle, économique, militaire) : explicite Dopage Protection, amélioration des capacités Avons-nous le choix ? Lhomme augmenté et le transhumanisme 2. La santé: indicateur biologique de prédispositions - Démocratisation des tests Nouvelles questions (2)

42 41 Que sont vraiment les nanotechnologies ?

43 42 Nanosciences et nanotechnologies: Une construction efficace Ca nest pas une discipline Unification de domaines variés autour dune échelle de longueur (physique, chimie, biologie, semi conducteurs,….). –Description simple, nouvelle image de la science ( moyens financiers) – Une « tradition »: discours de Feynman, jalons au 20 éme siècle – Effet de mode mais utile : Favorise innovation Favorise la transdisciplinarité et les convergences science technologie Impacte les organisations (plates formes technologiques, réseaux,..) Autres exemples: Les systèmes complexes Fin du 19 ème siècle : zymotechnologie (agro alimentaire)

44 43 Nevertheless not a virtual domain. Organization around large clusters +471 % between 1998 and % between 1998 and % between 1998 and 2006 L. Villard et/ B. Kahane, LATTS version 2/4/08 Projects CEA/PRIME et ANR Nanobench (Delemarle, Kahane, Laredo, Mangematin, Rieu, Villard) Database of geolocalized publications + keyword analysis Average growth rate of « nano » publications + 11% /year since % between 1998 and 2006

45 44 Le rôle très fort de limaginaire

46 45 Le HYPE EU - Mai 2004: EU - Mai 2004: (Only in French version !) Nanotech applications include atomic size nanorobots which can be injected inside the body to treat Foresight institute EU - Mai 2004: EU - Mai 2004: Parmi les applications des nanotechnologies, on peut citer des "nanorobots" de taille atomique pouvant être injectés dans le corps pour soigner des maladies John Burch

47 46 Des représentations variées Développement durable Nano medecine Competitivité Innovation Nano robots, NBIC Vie artificielle dans la vie de tous les jours Sport et santé: 502 produits Maison et jardin: 91 produits Nourriture: 80 produits Electronique : 56 produits

48 47 Nano = image ambiguë Zelens® Fullerene cream Lifepack nano ® by PHARMANEX ® MAX NANO (Protech Sport) Traitement carrelage SdB (Kleinmann) 97 personnes atteintes de troubles respiratoires (6 œdèmes pulmonaires) Largement médiatisé Finalement rien de nano à lintérieur wuerttemberg.de/

49 48 Toxicité, risque Petit, invisible, Ethique Manipulation de lhomme, Puces implantées Controle des individus Vie privée, libertés RFID, puces invisibles Regroupement de domaines scientifiques mais aussi regroupement des questionnements associés Nano = marque efficace Tout produit nano est associé à des questionnements variés ETC Group Aspects positifs: moyen détablir un dialogue science société Mais aussi une tendance avérée: faire des nanos un objet de débat spécifique règlementation spécifique, des débats spécifiques..

50 49 Vivagora 2006: Nanomonde and Nanoviv France Cycles de 6 debats – Ouvert Puhblic + experts identifiés dans la salle Recommendations Ile de France et aussi EPE/APPA 2006 – 2007: Deux conférences citoyens 16 personnes choisies au hasard - 10 sessions de formation Audition de témoins, délibération Recommandations Photo Dominique Champion Cité des sciences 2007: Débats - Cahier dacteurs - Questions aux industriels, aux acteurs de la recherche - Exposition

51 50 De limprédictibilité de leffet dune découverte Bells Lab /photo/ photo/ e commerce Contenus auto produits Mondes virtuels multiutilisateurs Propriété artistique Presse et média Couplage/combinaisons de découvertes Couplage avec des besoins Couplage avec des logiques économiques Physique du solide Transistor Informatique Internet Une tendance forte: croire en un lien fort entre découverte et application


Télécharger ppt "1 Nanotechnologie ou le procès du progrés L. Laurent Master Management de la Technologie et de lInnovation Le 6 mars 2009."

Présentations similaires


Annonces Google