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Domaine 4
4. NANOMATÉRIAUX
L’exploitation des propriétés des nanomatériaux
pour des applications militaires reste dans le domaine
Matériaux, Chimie et Energie. Ainsi les matériaux
multi spectraux fonctionnels, les matériaux
pour la détection et le criblage nomade de toxiques
et les matériaux pour les micro-sources d’énergie ne
sont pas couverts par le domaine des nanotechnologies.
En revanche le domaine s’intéressera d’une part aux
propositions concourant à la protection du combattant
et en particulier aux textiles fonctionnalisés et
intelligents : vêtements déperlants, armure souple,
intégration de dispositifs de premiers soins, réduction
des signatures, etc. Les solutions proposées
devront offrir des garanties de fiabilité et de réparabilité.
D’autre part, le domaine s’intéressera aux méthodes
innovantes de fabrication des nanomatériaux dans
la mesure ou elles favoriseront par leurs propriétés
spécifiques à l’émergence d’une application Défense.
Les exemples sont très nombreux et on peut
citer les propriétés mécaniques pour des textiles
aux caractéristiques antibalistiques, des propriétés
électroniques pour des composants en électronique
souple, des dispositifs performants de récupération
d’énergie, des nano antennes, des propriétés optiques
pour des composants de détection infrarouge
bas-coût à température ambiante. Ces méthodes innovantes
concerneront :
● les procédés de synthèse des nano-objets, en
particulier des Nanotubes de Carbone incluant les
méthodes de séparation performantes, bas-coût
et industrialisables ou les méthodes de conversion
entre métalliques et semi-conducteurs ;
● la fabrication, la caractérisation et l’exploitation
des propriétés physico-chimiques des nano fils
inorganiques.
Enfin, il existe des procédés qui sont en cours de
développement au sein de la recherche civile et qui
feront l’objet d’une veille scientifique active de la
Figure 4.1 : Illustration d’un
nanotube de carbone.
part du domaine des nanotechnologies. Ces procédés
innovants adressent par exemple les méthodes
d’organisation douce pour l’obtention de structures
linéaires 1D et la mesure de leurs propriétés mécaniques,
électriques, magnétiques, optiques ; potentiellement
source de rupture et exploitables en
nanoélectronique ou dans le domaine des nanodispositifs
. On suivra également la fabrication et la
caractérisation d’assemblage de molécules uniques,
de moteurs moléculaires capables de produire un
mouvement dirigé sous une impulsion physique extérieure
ou de manière plus complexe de structures
susceptibles de se déplacer grâce à la conversion en
énergie mécanique de l’énergie chimique issue de
l’hydrolyse de l’ATP.
5. NANO BIOTECHNOLOGIES
Depuis de nombreuses années les nanotechnologies
ont une contribution importante dans le domaine
des biotechnologies pour applications Défense, essentiellement
par la conception et la réalisation de
micro et nano systèmes. De façon générale, cette
contribution se situe dans le cadre des équipements
de protection du combattant et du suivi et de la
prise en charge médicochirurgicale. Les deux applications
les plus immédiates sont, d’une part les
détecteurs biologiques de terrain, et d’autre part les
dispositifs de micro fluidique permettant une analyse
parallèle et rapide d’échantillons.
Les microsystèmes dédiés à la détection des menaces
biologiques font partie de la famille des
bio-MEMS. De nombreuses technologies sont en
concurrence pour optimiser cette détection. Elles
sont basées sur des phénomènes optiques, électriques
ou encore mécaniques. Le choix de la technologie
doit être guidé par le composant final qui
doit présenter l’un ou plusieurs des attributs suivants
: compact (portable, idéalement individuel),
sensible, sélectif, communiquant et peu consommateur
en énergie. La rupture technologique ici se
situe dans l’opérabilité des systèmes sur le terrain et
en temps réel contrairement aux systèmes actuels
fondés sur une analyse postérieure en laboratoire.
La technologie MEMS permet également le développement
d’identificateurs d’état physiologique du
combattant ainsi que le suivi de son évolution, la
position française considérant que ces dispositifs de
surveillance doivent rester non invasifs.
L’intérêt de la Défense dans les dispositifs de microfluidique
réside dans la capacité à pratiquer des
analyses multiplexes (détection de nombreuses
cibles en parallèle dans le même échantillon), ultra-sensibles
(capture et détection de quelques microorganismes
par exemples) et rapides dans un
contexte de traçabilité, de l’exposition à des substances
toxiques, de diagnostic sur site ou d’intervention
médicale à distance. Outre l’effet de parallélisation
lié à la miniaturisation des plateformes
d’analyses (laboratoires sur puce), la sensibilité et la
sélectivité des détecteurs pourraient bénéficier des
ruptures technologiques apportées par la manipulation
des analytes à l’échelle micro et nanométriques
36 POLITIQUE ET OBJECTIFS SCIENTIFIQUES ÉDITION 2010 - ORIENTATIONS 2011-2012