Nanosciences et Nanotechnologies

 

L’enjeu sociétal

La manipulation de la matière à l'échelle de l'atome a connu ces vingt dernières années de tels progrès qu'un champ nouveau de connaissances est désormais accessible. Regroupé sous la dénomination « Nanosciences et Nanotechnologies » (NST), ce champ intéresse à la fois l'industriel pour les nouveaux produits déjà commercialisés et à venir, le chercheur en quête de nouveaux phénomènes, et le citoyen désireux de science mais aussi de conscience.

Objectifs du parcours

L'objectif de ce parcours est de faire découvrir à des élèves généralistes les aspects scientifiques et sociétaux liés à la révolution des nanosciences.

Il s'agira de faire connaître les nouveautés liées aux NST, en termes de connaissances nouvelles, de potentiel technologique mais aussi de production industrielle.

Les enseignements seront à la fois théoriques, appliqués, expérimentaux, sous forme de conférences et de projets.

L'impact des NST en physique, électronique, optique, chimie sera abordé, de l'électronique de spin à l'information quantique, de la croissance cristalline aux cristaux photoniques, des nanotubes aux nano-agrégats.

Il s'agira aussi de faire prendre conscience des enjeux sociétaux des NST (économie, éthique, ambition industrielle, environnement), d'apprendre la gestion du risque et du débat démocratique autour de l'utilisation de technologies nouvelles.

Compétences visées

• connaître les nano-objets et nano-matériaux (nano cristaux organisés, na no-agrégats, nano-tubes, nano-fils, nano-particules, etc)
• être capable d'appréhender la variété des domaines d'application des NST
• maîtriser les outils de manipulation et caractérisation de la matière à l'échelle atomique (STM, AFM, ...) et connaître le travail en salle blanche. 
• être capable de modéliser les mécanismes régissant la croissance des nano-objets et matériaux et d’en donner les propriétés
• connaître les propriétés des nano-objets et ma tériaux : électroniques (courant de spins, électronique à un électron, information quantique), optiques (lumière cohérente, indices effectifs, photovoltaïque), chimiques (réactivité, catalyse), etc.
• être capable d’estimer la toxicologie pour protéger l'homme puis l'environnement, et de gérer les risques inhérents à toute nouvelle technologie
• savoir mener une réflexion éthique sur l'utilisation des techniques
• être capable de faire le lien entre des connaissances nouvelles et une ambition industrielle
• être en capacité de construire un lien entre citoyens et sciences et techniques. 

Contenu

• Langues - Cultures Internationales
• Introduction aux nanosciences et nanotechnologies et enjeux de société
• Nano-technologies
• Nano-physique
• Nano-électronique
• Nano-photonique
• Nano-chimie
• Projet 

Responsable : Caroline Fossati