L'utilisation des nanoparticules entre dans la fabrication d'un nombre croissant de produits

Elles sont présentes dans les batteries pour voitures électriques ou des balances ultra-précises.

Les batteries au lithium-ion utilisées avec les accumulateurs rechargeables pour les téléphones mobiles, les ordinateurs portables ou les lecteurs MP3 pourraient servir dans les voitures électriques. Mais elles restent chères et instables.

Pour contourner ce problème, un autre procédé est envisagé : le recours aux nanoparticules.

Le fer phosphate (FePO4) présente l'avantage d'être plus stable et moins cher. En revanche, pour être performant, il nécessite l'usage de particules 500 fois plus petites, entre 20 et 50 nanomètres (milliardièmes de mètre). Des éléments bien plus réduits que ceux utilisés avec le lithium-ion, et qui sont de quelque 10 micromètres (millionièmes de mètre).

Par contre, si les accumulateurs nano-structurés présentent l'avantage de supporter de forts régimes de charge et de décharge, ils ont l'inconvénient de stocker moins d'énergie dans un même volume.

"Les nanoparticules permettent de gérer des problèmes que posent les accumulateurs, mais ce n'est pas la panacée", résume Frédéric Le Cras, spécialiste des accumulateurs au Laboratoire d'innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux (CEA-Liten).

Des balances d'une précision extrême
Les nanoparticules permettent aussi de peser des objets minuscules avec une précision extrême, jusqu'aux atomes.

Au Laboratoire de physique de la matière condensée du CNRS, des chercheurs sont parvenus à mesurer la vibration d'un seul atome d'or sur un nanotube de carbone, et d'en calculer la masse, de 0,3 zeptogramme. Traduction en grammes : mettre 21 zéros derrière la virgule avant le chiffre 3.

Une telle performance n'est pour l'instant réalisable qu'en laboratoire, mais les scientifiques espèrent trouver les moyens de capter une vibration aussi ténue dans un milieu naturel.

Les nanoparticules utiles mais risquées dans la médecine
A terme, le développement de cette technologie devrait permettre, par exemple, de détecter précocement des maladies, comme le cancer du sein.

Par ailleurs, des nano-diamants de synthèse pourraient être utilisés comme "marqueurs pour la bio-imagerie", selon François Treussart, du laboratoire de photonique quantique et moléculaire du CNRS. Ils permettraient de détecter une anomalie dans une cellule.

Mais l'utilisation de nano-diamants dans le corps humain présente des risques. "Chez les souris, les diamants restent au bout d'un mois s'ils sont introduits par injection intraveineuse, mais sont éliminés s'ils sont inhalés", détaille François Treussart.