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Description illustration de l'article Responsable de l’UE : Didier Gourier, Professeur ENSCP (Chimie-ParisTech)
Coordinateur de l’UE : Frédéric Wiame MdC ENSCP (Chimie-ParisTech)

1. Descriptif de l’UE

Volumes horaires globaux : CM 30 h,  TD 18h, Tutorat à la demande
Nombre de crédits de l’UE : 6 ECTS
Barème total/100 : Ecrits / 50, oraux / 50

 

2. PrÉsentation pÉdagogique de l’UE

 

Description de l’UE

Les nanosciences et les nanotechnologies, dont l’acte de naissance date véritablement du début des années 1990, constituent un enjeu considérable pour les technologies du futur. A la frontière des disciplines classiques (chimie, physique, biologie), les nanotechnologies représentent plutôt la convergence de ces disciplines vers des objets ayant en commun leurs tailles nanométriques. Il s’agira de dresser un panorama général des nanosciences et de leurs applications (réelles ou potentielles) dans les domaines de la biologie-santé, de l’information et de la communication, de l’environnement et de l’énergie, etc.

 

Mots clÉs

Objets, dispositifs et machines à l’échelle nanométrique ; technologies du futur, nouvelles fonctionnalités ; manipulation à l’échelle atomique ; microscopies à champ proche.

 

Objectifs d’apprentissage

  • Comprendre et expliquer les principaux enjeux des nanosciences et nanotechnologies.
  • Expliquer les concepts de base et les principales propriétés liées à l’échelle nanométrique.
  • Décrire et expliquer le principe et les caractéristiques essentielles des principales techniques d’analyse à l’échelle nanométrique.
  • Connaître les principales méthodes de manipulation atomique et moléculaires.
  • Connaître les applications possibles des nanoparticules et nanoobjets en biologie et médecine ainsi que l’utilisation de nanomachines biologiques pour les nanotechnologies.
  • Décrire et expliquer les mécanismes de fonctionnement de machines moléculaires.

ThÈmes abordÉs

      • Introduction :Historique, domaines d’applications et enjeux socio-économiques des nanotechnologies

II) Approche descendante des nanotechnologies (approche top-down) : modification des propriétés et nouvelles propriétés liées à l’échelle nanométrique. L’enjeu principal (mais pas exclusif) concerne avant tout les technologies de l’information et de la communication.
III) Approche montante des nanotechnologies (approche bottom-up) : l’observation, l’étude et la manipulation d’entités individuelles (atomes, molécules, électrons) grâce aux microscopies à sondes locales (STM, AFM, SNOM).  Auto-organisation et reconnaissance supramoléculaire.
IV) Nano-objets et nanomachines : les nanomachines et nanodispositifs supramoléculaires.
V) Les nanotechnologies pour la biologie, et la biologie pour les nanotechnologies : nanoparticules et nanoobjets fonctionnels pour la biologie et la médecine ; les nanomachines biologiques, source d’inspiration pour les nanotechnologies
VI) Techniques de fabrication, nano-ingénierie : chimiques, mécaniques, thermiques, électrostatiques, magnétiques, optiques, ingénierie moléculaire, auto-assemblage, etc.
VII) Implication sociétales des nanotechnologies : santé, environnement, société.

Langue d’enseignement

  • la langue dans laquelle sont faits les cours, les travaux dirigés, le TP, le tutorat… : français
  • la langue dans laquelle sont rédigés les documents de cours, les sujets de TD ou TP, les sujets d’examen : français
si une bibliographie est fournie, la langue de celle-ci : anglais