Paul COSTA

Les nanosciences, nanotechnologies ou encore les nanomatériaux constituent un ensemble important de réalisations. Ces termes, devenus courants depuis quelques années, restent malgré tout complexes car ils ne se réfèrent pas forcément à l'échelle nanométrique, comme leurs noms l’indique. Cet article propose une introduction complète aux nanomatériaux et nanotechnologies. Pour cela, les évolutions intervenues dans le domaine des sciences et des technologies sont abordées, telles que les objets nanométriques, la fabrication de dispositifs nanostructurés, les dispositifs électroniques, les nanomatériaux magnétiques et enfin, les nanomatériaux pour l’optique et l’optoélectronique.

De par l'étendue et l'intérêt de leurs propriétés et les domaines dont elles relèvent, les nanomatériaux participent déjà à bon nombre d'applications industrielles. Cet article propose un récapitulatif de ces nombreuses et innovantes propriétés : mécaniques, électroniques, de transport, ferromagnétiques, optiques et chimiques. Sont présentées ensuite les familles particulières que sont les céramiques, les dispersions dans les polymères, les nanomatériaux biologiques et mimétiques et les fullerènes et nanotubes de carbone. Ainsi, les nanosystèmes peuvent être expliqués au travers de la nanofabrication de dispositifs électroniques et de l’électronique moléculaire.

Cet article a pour objectif l’étude des nanomatériaux et des matériaux dont une phase au moins a des dimensions inférieures à 100 nanomètres. La structure et l’élaboration de ces matériaux sont plus particulièrement observés ici. Est effectuée l’analyse des diverses classes de nanomatériaux, des joints de grains et de la stabilité particulière de certaines tailles d’amas. Les notions d'énergie des joints de grains et la diffusion sont ensuite passées en revue. Pour terminer, l’élaboration par voie physique, par voie chimique, la mécanosynthèse et la consolidation et la densification concluent cet article.