Objectifs de la formation
Les nanosciences et nanotechnologies traitent de la compréhension des propriétés spécifiques de structures à l'échelle nanométrique, ainsi que de l'élaboration et de la caractérisation de ces nanostructures. Les nanotechnologies permettent de repousser les limites de la miniaturisation et d'engendrer de nouvelles applications et de nouvelles fonctionnalités en microélectronique, photonique, science des matériaux, biologie avec des applications en médecine, en énergie et concernant les enjeux environnementaux Cet enseignement présente les propriétés spécifiques des nanostructures et nanomatériaux, ainsi que les outils d'observation et d'élaboration à l'échelle nanométrique. Il met l'accent sur les réalisations technologiques déjà existantes ou susceptibles d'émerger dans un avenir proche. Il s'articule autour de 3AF : ◊ AF1 Cours magistral sur les nanosciences et nanotechnologies illustré par de nombreux exemples ◊ AF2 Travaux pratiques sur l'élaboration de nanoparticules et leur caractérisation par microscopie à force atomique ◊ AF3 Projet de conception de capsules vidéo éducatives sur l'une des thématiques d'application des nanotechnologies
Mots-clés
Physique des systèmes de faible dimensionnalité, Microscopies électroniques et en champ proche, Nanolithographie, Nanomatériaux, Nanoélectronique et Nanophotonique , Nanobiotechnologies, Nanotechnologie pour l'énergie et l'environnement.
Programme
◊ Introduction aux nanosciences et nanotechnologies. ◊ Applications des nanotechnologies dans les objets de tous les jours et de demain (smartphone, nanorobot, nanocapsule médicale,pour l'énergie et l'environnement ...) ◊ Techniques d'observation et de caractérisation des nanostructures. ◊ Procédés de fabrication nanolithographie. ◊ Nanomatériaux, nanofils et nanoparticules. ◊ Nanoélectronique, électronique moléculaire, transistor à un électron. ◊ Nanophotonique. ◊ Nanobiotechnologies : biopuces à ADN et à protéines, auto-assemblage moléculaire et biologie, structures biomimétiques.
◊ TP Elaboration de nanoparticules et caractérisation par Microscopie à Force Atomique ◊ BE - Projet :Création de vidéos pédagogiques sur les nanotechnologies avec l'aide du pôle pédagogie
Compétences visées
- ◊ Maîtriser les enjeux des nanotechnologies dans les domaines des technologies de l'information, des matériaux, de la médecine, de l'énergie et de l'environnement. ◊ Comprendre les phénomènes physiques des structures de faible dimensionnalité. ◊ Réfléchir aux développements futurs des nanotechnologies.
- ◊ Approfondir la compréhension d'une technique d'élaboration de nanostructures par la participation à la fabrication d'un échantillon type. ◊ Approfondir la compréhension d'une technique de caractérisation de nanostructures par la participation à l'observation à l'échelle nanométrique de ce même échantillon.
- ◊ Expliquer par la création d'une vidéo éducative l'apport spécifique des nanotechnologies pour une application technologique déjà existante ou susceptible d'émerger dans un avenir proche.
Évaluation
Note : 50% savoir,50% savoir faire Savoir : 50% Examen + 50% contrôle continu Savoir-faire : 100% contrôle continu