Zoom sur les nanotechnologies

Face aux enjeux liés à la miniaturisation, les nanotechnologies dont les dimensions sont comprises entre 1 et 1 000 nanomètres (nm) permettent la réduction de la taille des technologies, l’augmentation des capacités de stockage des informations ou encore l’apport de nouvelles propriétés liées à l’échelle nano.

Malgré un coût de développement important, les industriels sont de plus en plus nombreux à utiliser les nanotechnologies dans la conception de leurs produits. Le secteur automobile, par exemple, emploie déjà cette technologie pour diminuer la taille et augmenter l’autonomie des batteries de véhicules hybrides ou électriques. Le secteur du bâtiment quant à lui les utilise pour donner à certains matériaux comme les isolants des fonctionnalités et des caractéristiques nouvelles améliorant leurs performances énergétiques. La
recherche sur les nanotechnologies et leurs applications progresse rapidement et voit émerger de nouvelles possibilités, laissant présager pour l’avenir des innovations
toujours plus nombreuses.

Ajouter de nouvelles propriétés aux batteries Li-Ion

Les batteries rechargeables aux ions lithium (Li-Ion), aujourd’hui dans tous les équipements électroniques portables tels que les ordinateurs et les téléphones, sont aussi sources d’énergie pour les véhicules électriques et pour certains dispositifs médicaux. Bien qu’elles produisent une forte densité d’énergie, la technologie actuelle de fabrication de ces batteries offre une faible densité de puissance, l’impossibilité de charge rapide et génère une perte d’efficacité. Le projet Slagnano qui réunit la SRC Irepa Laser, et les laboratoires ICPEES et IPCMS du CNRS vise l’amélioration des performances de ces batteries et la fabrication d’une nouvelle génération basée sur la capacité à donner aux ions Li+ la possibilité de se déplacer plus rapidement au niveau des électrodes. L’utilisation de nouveaux matériaux pour les électrodes, la fonctionnalisation de celles-ci par des nanoparticules et l’apport d’un laser femtoseconde pour structurer la matière dans son volume constitueront la rupture d’innovation qui permettra de réaliser une pile complète avec des électrodes mécaniquement et chimiquement stables fournissant un haut rendement électrique stable ; soit passer de 700 mAh/g à 1200 mAh/g pour plus de 20 cycles charge/décharge.

Construire un réseau de valorisation des nanotechnologies

Pour valoriser les nanotechnologies, la SRC Rescoll a pris part au projet CarbonInspired 2.0 financé par le FEDER en partenariat avec le CTAG (Centre Technologique de l’Automobile de Galice), l’université portugaise d’Aveiro, la PME AIMPLAS, le centre technologique TEKNIKER et la SRC Adera. Un réseau de transfert de connaissances spécialisé dans les nanotechnologies qui a pour objectif selon Marilys Blanchy, en charge du projet chez la SRC Rescoll, « de développer des prototypes fonctionnels, de fournir
des services d’expertise, de formation, de veille technologique et également d’identifier le besoin des industriels ». D’une durée de 18 mois, ce projet fait suite à un premier projet CarbonInspired qui avait mis en évidence les barrières concernant l’application des nanotechnologies au monde de l’entreprise (déficit de formation et crainte des problèmes de sécurité) et la nécessité de valoriser la technologie auprès des industriels. Ainsi, la suite du projet consiste à démontrer que les nanotechnologies sont, d’un point de vue économique et technique, un gage de valeur ajoutée pour les entreprises. Le réseau CarbonInspired 2.0 organise donc des formations, des séminaires, des visites d’entreprises dans un but pédagogique et développe des prototypes qui visent à démontrer les fonctionnalités des nanotechnologies. C’est dans ce cadre que la SRC Rescoll travaille en collaboration avec la SRC Adera sur un projet de développement d’un prototype de peinture chauffante pour le dégivrage d’ailes d’avions. Grâce à des nanoparticules de polyaniline incorporées dans une peinture, le dégivrage des ailes d’avion est rendu possible en stationnement avant décollage ou en vol lors de passages dans certains types de nuages ce qui diminue les risques associés au givre. Une technologie applicable à de nombreuses surfaces de toutes tailles qui démontre les possibilités nombreuses offertes par les nanotechnologies.