Grandeur et échelle

Les nanotechnologies englobent les activités de recherche et de développement sur des particules moléculaires, des dispositifs et des matériaux composites dont les dimensions varient approximativement entre 1 et 100 nanomètres. Un nanomètre équivaut à un milliardième de mètre.

Pour que vous puissiez vous rendre pleinement compte de l´échelle à laquelle se font les manipulations nanotechnologiques, dites-vous qu´une feuille de papier a une épaisseur d´environ 100 000 nanomètres et que la largeur d´un cheveu peut varier de 15 000 à 180 000 nanomètres, selon la couleur (les cheveux noirs sont généralement plus épais que les cheveux blonds).

Autrement dit, les nanotechnologies sont axées sur la conception et la manipulation de structures aux échelles moléculaire et atomique (à titre indicatif, l´ADN humain a une largeur de 2 nanomètres, et un atome d´hydrogène mesure 0,1 nanomètre).

À cette échelle infinitésimale, les propriétés des éléments et des matériaux diffèrent de celles qu´ils sont susceptibles d´avoir à une plus grande échelle. Prenons le cas des nanoparticules d´or et d´argent : leur couleur, leur point de fusion et leurs propriétés chimiques sont différents de ceux de plus grosses particules d´or et d´argent. Ces modifications majeures dans le comportement des particules sont attribuables non seulement à l´altération des caractéristiques des particules résultant de la diminution progressive de leur taille, mais aussi à l´apparition de phénomènes complètement nouveaux, comme le confinement quantique. L´exemple typique qui illustre ce nouveau phénomène observé à l´échelle nanoscopique est celui de la lumière émise par des nanoparticules semi-conductrices, dont la couleur varie en fonction de la taille des particules.