Présentation salon international du design de Montréal en Français

Développement durable
INNOVATION
Nanotechnologies
Claude Bérubé
Président de Nanocore Technology (Malaisie)
Ex-Président de la Fédération Internationale des Architectes/Designers d’Intérieur (IFI)

Copyright, Claude Bérubé President of
Nanocore Technology, Malaysia
Que connaissez-vous de la
Nanotechnologie?*
6 % J’ai beaucoup lu sur le sujet
21% J’ai une vague idée
mais…
29% “Les petits robots qui voyagent dans le corps…!?”
(Rappelez-vous le film? Le Voyage Fantastique1966)
42%
2% NanoQuoi?”
*Basé sur les présentations des 5 dernières années

Du développement durable à la
Nanotechnologie
Le développement durable ou la
soutenabilité signifie une croissance
“soutenable” qui doit répondre aux besoins du
présent sans compromettre la capacité des
générations futures à répondre aux leurs, et la
Nanotechnologie est l’art de manipuler des
molécules à l’échelle nanométrique (-100 nm)
afin de créer de nouvelles propriétés physico-
chimiques.
On retrouve la Nanotechnologie pour la première fois dans un
dictionnaire en 1974.

 Réduit la pollution
 Améliore le fonctionnement
 Allonge la vie du produit
 Réduit la consommation d’énergie
 Réduit les pertes de production
 Réduit l’utilisation de l’eau
 Augmente la valeur résiduelle du produit
 Favorise la réutilisation continue
 Favorise les matériaux renouvelables

Nanotechnologie
La nanotechnologie verte

Nanotechnologie
Caroline Gauthier et Corine Genet, professeurs à
l’Ecole de Management de Grenoble en France ont
pu constater que sur un échantillon de 806 firmes
nanos plus de 22 % de celles-ci ont au moins un
brevet avec des dimensions environnementales.
Au total, cela représente plus de 5,500 brevets
verts déposés ces dernières années dont 2,474
dans le domaine de l'énergie, 1,711 pour la
réduction de pollution et 911 dans les matériaux
dégradables.

Nanotechnologie
Fait étonnant l'étude montre que fin 2013, 38% des
502 firmes nanos enregistrées en Asie, ont déposé
des brevets verts, ce qui représente une proportion
plus importante que l’Europe (16%) et l’Amérique
(24%).
Il faut noter que la plus grande partie de ces firmes
Asiatiques sont des pays qui développent les
nanotechnologies depuis plus de vingt ans soit le
Japon, la Corée et Taiwan.

On peut décrire la nanotechnologie
comme une science qui vise à manipuler
ou à aider par auto-assemblage des
atomes libres, des molécules ou groupe de
molécules à se structurer et créer pour ce
qui nous intéresse, des matériaux avec
des propriétés différentes ou centuplées.
La Nanotechnologie

La nanotechnologie se mesure
Vos ongles poussent de
60 nanomètres par minute
A la fin de cette
conférence vos ongles
seront 7200 nanomètres
plus longs
Les particules qu’on utilise ont généralement 6 nm

Une nanoparticle est à un ballon de
soccer ce qu’un ballon est à la terre
nanoparticule
.
Grosseur relative d’une
nanoparticule

La Nanotechnologie

Les nanomatériaux peuvent être des métaux
(or-argent-titane…), céramiques, carbones,
polymères ou encore des silicates qui
présentent l'intérêt d'avoir des caractéristiques
spécifiques par rapport aux mêmes matériaux
à l'échelle macroscopique. L'acquisition de ces
nouvelles propriétés physico-chimiques ouvre
ainsi un immense champ de recherches
fondamentales et appliquées regroupées sous
l'appellation de «nanosciences».
Les Nanosciences

La Nanotechnologie
La nanotechnologie est en quelque sorte
une « plate-forme technologique »,
c'est-à-dire que cette technologie a le
potentiel de modifier ou de transformer
complètement l'état actuel de la
technique et des matériaux dans tous
les grands secteurs industriels.

Je vois de la Nanotechnologie
dans votre futur!

Première Génération de Produits (avant 2000)
Les Nanostructures Passives
Ex: Aérosols, surfaces vaporisées nanoparticles,
composites structurées, métaux nanostructurés,
polymères et nanoparticules de céramiques
Seconde Génération de Produits (2000-2010)
Les Nanostructures Actives
Ex: Médicaments intelligents, dispositifs
biotechnologiques, composants électroniques, bio-
senseurs miniaturisés
Nano matériaux du 21e siècle

Troisième Génération de Produits (2008…)
Apparition de Systèmes Nanostructurés
Ex: Nano fibres et nano senseurs, tissus énergisant, des
fils d’oxyde de zinc nanométriques, une gamme de produits
antibactérien, des textiles, des meubles, des tapis et finis intérieurs
à l’épreuve des salissures qui purifient l’air ambiant, etc.,
Quatrième Génération de Produits (2010…)
Nano systèmes Moléculaires
Ex: machines-outils à l’échelle moléculaire, design de
produits à l’échelle atomique, matériaux de construction et peinture
qui s'auto-réparent, etc.
Nano matériaux du 21e siècle

Les produits nanotechnologiques
et les produits Nano-hybrides
peuvent être utilisés sur
essentiellement toutes les
surfaces et matériaux.
Il n'y a aucun produits prescrits.
Où utilise-t-on la nanotechnologie?

Nanotechnologie et matériaux
Isolants Verre Tapis Acier
Ciment Textiles Peinture Tuiles
Céramique Énergie Bois Éclairage

Nanotechnologie et matériaux
Les développements mondiaux en
nanotechnologie auront certainement un
impact sur un grand nombre de secteurs
industriels les plus importants au Canada.
(Textile, bois et dans son ensemble: le
monde de la construction ...)
La nanotechnologie a le potentiel de
transformer notre façon de vivre.

Le Marché de la Nanotechnologie
Pour la prochaine décennie, le défi à
l'échelle mondiale sera de s'assurer que
le plein potentiel de cette technologie
passionnante peut être exploitée, tout
en s'assurant que les questions
sociales, éthiques et de sécurité sont
correctement évaluées.

Développement durable et
nanotechnologie
Les nanoparticules créent des
revêtements de surface extrêmement
fins, solides et uniformes qui peuvent
être utilisés pour réduire l'abrasion,
résister à la saleté, a l’eau, l’huile, le vin
etc., et peut même modifier son aspect
en surface.

Les nanotechnologies vont conduire à des
changements dramatiques dans l'utilisation
des ressources naturelles, l'eau et la
production et la distribution d'énergie.
Déchets et la pollution seront minimisés.
nanotechnologie

nanotechnologie
On peut grâce à une grande variété de types de
protection produire des surfaces anticorrosives,
anti-odeurs et anti-bactéries qui peuvent résoudre
de graves problèmes d’hygiène et de santé dans
les hôtels ou les hôpitaux.
L’Allemagne emploi déjà cette technologie depuis
plusieurs années dans ses hôpitaux.

Les nanotechnologies offrent d'importants
avantages écologiques, en contribuant
de manière significative:
• A la durabilité du produit,
• L’amélioration des propriétés inhérentes aux matériaux
• La réduction de matériaux , d’énergie et de déchets.
nanotechnologie

Comment cette technologie peut elle
rendre la création d’environnements
durables réalisables esthétique et
agréable pour nous et pour nos enfants?
Jetons un coup d’œil sur les projets
qui seraient impossibles sans
l'utilisation de la nanotechnologie.
nanotechnologie

Développement durable et nanotechnologie
Traitements extérieurs:
Le verre, le métal et le béton
Un revêtement transparent photo
catalytique permanent de dioxyde de
titane à l'échelle nanométrique sur le
verre exploite la puissance de soleil et
de la pluie pour éliminer efficacement la
saleté.
Quartiers Généraux
Paris
Journal “Le Monde”
La même technologie
s'applique aux surfaces
de béton.

Qu’est-ce que l’aérogel?
L’aérogel peut être fait de dioxyde de silice ce
qu’on retrouve dans le verre ordinaire, mais 1,000
fois moins dense. L’aérogel (qu’on appelle aussi
‘frozen smoke’ a cause de son apparence
brumeuse), est une matière fascinante:
C’est a la fois le solide le plus léger qui existe,
pesant a peine trois fois celui de l’air, mais aussi le
plus résistant connu jusqu’a ce jour. (compte tenu
de sa masse) L’aérogel pèse 3kg par mètre cube.
Traitements extérieurs: Le verre

Traitements extérieurs: L’aérogel composite
Des murs composés d’aérogel
et de ciment aéré créés par
BASF constituent une avancée
majeure dans la construction.

Le verre composite
Ce graphique montre
un verre composé qui
allie un bon nombre
de caractéristiques
allant de la protection
UV. a l’auto-nettoyage
et peut même servir
d’ écran publicitaire
pour l’ édifice

L’aérogel inventé en 1931 par l’Américain Samuel
Stephens Kistler, n’a pu être développé après son
invention a cause de son prix prohibitif de
production et en a limité son usage commercial.
Sa méthode de fabrication actuelle le rend
toujours dispendieux et surtout très énergivore.
Récemment, une scientifique Malaisienne la Dr.
Halimaton a découvert une façon de créer de l’
aérogel a partir d’enveloppes de riz qu’on jette
normalement. Cette méthode qui requiert peu d’
énergie a aussi l’avantage de réduire son prix de
80% ce qui rend maintenant le produit plus
accessible et est connue sous le nom de Maerogel
Le Maerogel

Le Musée Eli & Edythe Broad (Art
Museum) conçu par l’architecte Zaha
Hadid est un bon exemple de
l’utilisation de l’aérogel. (Nanogel)
Zaha Hadid a utilisée de l’Okagel, un
dérivé de l’Aérogel, pour isoler et créer
un éclairage naturel dans les cavités
de la structure métallique du foyer de
trois étages.
Le verre bi-composé par l’architecte Zaha Hadid
L’utilisation de l’Okagel pour ce musée de 4,300 mètres carrés d’exposition est
particulièrement propice pour un édifice qui requiert des conditions d’éclairage
optimales, une économie d’énergie ainsi qu’un degré de confort
environnemental supérieur.

Le verre Okagel a été produit par le manufacturier Okalux en Allemagne
et combiné au produit Lumira de la compagnie Américaine Cabot.
Le musée Eli & Edythe Broad (Art Museum) fait partie du Michigan State University a Lansing

Verre OKAGEL avec Aérogel en cavité
Photo OKALUX C. Schwab
Photos: courtoisie du musée Eli & Edythe Broad

Le bois:
Metropol Parasol à Séville, Espagne
Cette superbe série de parasols ondulés est à ce jour la
plus grande structure en bois du monde. Une charpente
en bois de 18 000 mètres carrés qui surplombe la vieille
ville de Séville.
Cette structure innovante est possible grâce
a une technique issue de la nanotechnologie
Bi composant
nanotechnologique

Le bois:
Les éléments de la structure de panneaux de bois en forme d’alvéoles verrouillées
entre elles reposent sur des pilonnes de ciment qui sont positionnés pour créer des
passages et des auvents sous les parasols. Le projet a été conçu par J. Mayer
Architectes en Allemagne.

Le bois:
Construction 2004-2011
Le bois a été recouvert
d’un bi composant
nanotechnologique qui
le rend résistant aux
intempéries et a la
chaleur du soleil de
Séville mais perméable
a la diffusion de la
vapeur d’eau,
l’empêchant ainsi de
pourrir.

Le béton :
L’église du Jubilée à Rome
L’architecte Richard Meier a
choisi le dioxyde de titane,
(TX Millenium) qui garantit la
blancheur du béton en dépit
des effets de la pollution, de
la pluie ou aux intempéries.
Dix ans plus tard on peut dire
qu’il a eu raison. La surface
autonettoyante absorbe
même les polluants de
l'atmosphère environnant et
les décompose en particules
inoffensives.

L’architecte Richard Meier a proposé un
concept nanotechnologique révolutionnaire
qui allait préserver le fini blanc de l’église. Il
s’agit d’un fini contenant du dioxyde de
titane, appelé TX Millenium.

Particules de
Nano titane

Des spores de moisissures sur un mur
Croissance Bactérienne
Le béton :
Les moisissures
émettent dans l'air des
spores dont l'inhalation
est dangereuse pour
notre santé. Les
moisissures peuvent
provoquer des allergies
mais aussi des
maladies plus graves.
C'est pourquoi les
moisissures figurent
parmi les des polluants
de l'air les plus
dangereux au sein de
notre habitat.

La production mondiale du
béton est de plus de 4 milliards
de mètre cube par année ce qui
en fait le matériel qu’on utilise le
plus fréquemment après l’eau.
Ceci représente 10 fois la distance de la terre a la lune.
L’industrie du béton est la deuxième source la plus
importante de pollution au niveau de la production de
dioxyde de carbone (410 kg de CO2/m3)
Le béton :

pour les
Terreur
GRAFFEURs

Certaines zones urbaines appréciées par les graffeurs, peuvent être
vandalisées jusqu’à 10 fois par an, ce qui représente un coût de 200-400 $
par an pour le même m². New York paye jusqu’à 750 dollars/ m²
annuellement pour ce service sur ses trains. La protection avec une solution
nano ne coûte qu’entre 20-40$ pour un m² et dure plusieurs années.
GRAFFEURs
Terreurpour les

La photo est celle du quai de la station de train d’Anvers en Belgique. Le
même revêtement a été utilisé à l’usine de peinture d’Airbus au R.U. et dans
de nombreux projets depuis lors… La photo de gauche montre la station
d’Anvers la nuit précédent la visite de la famille royale Belge…Et après
nettoyage avec de l’EAU.
GRAFFEURs
Terreurpour les

Les tissus et textiles:
La nanotechnologie permet des
économies directes et indirectes
pour le développent des textiles
 Réduit le cycle de lavage de 60%
(consommation de moins d’eau et d’électricité)
 Les textiles nécessitent moins de lavage
(consommation de moins d’eau, de détergents et d’électricité)
 Nécessite une température inférieure
(consommation de moins d’électricité)

Après avoir procédé au traitement Nano pour un groupe
de 20 chambres on procéda comme suit:
•Etape 1 : lavage 10 minutes avec 40 g de détergent
suivi d’un rinçage
•Etape 2 : 800 g de lotion nano dans 520 Litres d’eau
agitation suivi de 10 minutes d’essorage
Consomption totale pour un lot (X7) :
20 minutes d’électricité,
520 litres d’eau,
40 g de détergent + 800 g solution nano
PAS d’adoucisseur d’eau
Étude de cas pour le“Dongguan Hotel” Chine

3. Comparison : 140 chambres
280 Kg de tissu de literie
consommation/journée Non-Traité Traité Nano Résultat/ Journée Économie Mensuelle
(Économie) (30 jours)
Eau 7,000 Litres 3,640 Litres 3,360 Litres 100,800 L (48%)
Électricité 294 minutes 140 minutes 154 minutes 4,620 min (52%)
Détergent 2,800 g 280 g 2,520 g 75,600 g (90%)
Adoucisseur 2,100 g NIL 2,100 g 63,000 g (100%)
Étude de cas pour le“Dongguan Hotel” Chine

Économies mensuelles suite a l’utilisation de la
nanotechnologie dans 140 chambres a l’hôtel
de Dongguan.
A. On sauve 100,800 Litres d’eau (48%)
B. On sauve 4,620 minutes d’ électricité (52%)
C. On sauve 75 kg de détergent (90%)
D. On sauve 63 kg d’adoucisseur d’eau (100%)
Étude de cas pour le“Dongguan Hôtel” Chine

Des vêtements créés pour la collection “Je t’aime”
de Kuala Lumpur, Malaisie.
Une collection de vêtements
NANO créé en collaboration avec
Nanocore et présenté pour le
salon EcoLifestyle (IGEM) a Kuala
Lumpur.
Les vêtements ont reçu un
traitement hydrofuge, anti taches
et antibactérien.
.
Mode et Nanotechnologie
Textiles

Mode et Nanotechnologie

La nanotechnologie nous permet de
produire un bâton de hockey dont le
manche plus flexible permet une plus
grande performance au jeu. Un des
aspects les plus importants est que le
bâton a une résistance beaucoup plus
grande et qu’il dure 10 fois plus
longtemps.
Le bâton “Montréal” est fabriqué par
une entreprise Finlandaise.
Sport et nanotechnologie

Rien ne reste a l’intérieur. Une bouteille plus propre lors
de la récupération et un produit qu’on utilise a 100%.
La surface antiadhésive intérieure permet au
Ketchup de sortir jusqu’a la dernière goûte.
Les NanoSurprises

UTILISATIONS?
urinoirs, toilettes
tuyaux de plomberie
lavabos
la vaisselle (pensez a l’eau économisé!)
le lave-vaisselle et la piscine
porte de douches et murs! (pas le plancher)
égouts! (pas de bactéries dans les tuyaux)
systèmes d’irrigation
déglaçage des avions?
bols de cuisine
malaxeur automatiques
vêtements pour la pluie?
Parapluie
...et encore et encore
Chercheurs très sérieux autour
d’une bouteille de ketchup
Les NanoSurprises

La bière Miller utilise des
nanoparticules de céramique dans
ses bouteilles de bière. De
minuscules particules empêchent
les molécules de dioxyde de
carbone de s’ échapper de la
bouteille et gardent le breuvage
frais plus longtemps.
Les NanoSurprises

Camouflage optique ou invisibilité!
Une nouvelle technologie développée par l’Université
de Tokyo permet de faire disparaître la matière. Une
équipe scientifique du laboratoire Tachi a développé
un concept de camouflage optique.
Le camouflage optique est possible en utilisant une
combinaison d’appareils qui rendent le sujet
virtuellement invisible.
Les NanoSurprises

Les NanoSurprises
Le cristal de roche (quartz) nanostructuré
•2,800 fois la capacité du Blu-Ray
•Offre 360 téraoctet (TB) de mémoire
•Résiste a une température de 10000 C
•Dure des millions d’années
•Le cristal optique travaille en 5D
Ce petit disque de cristal optique est fabriqué
par assemblage nanostructural. Il est en 5 dimensions
c’est a dire qu’en plus de ses 3 dimensions on
ajoute deux autres paramètres: la réfraction et la polarisation

Les NanoSurprises
BioCouture est un projet de
recherche sur l'utilisation de
la cellulose microbienne,
cultivé dans un laboratoire
afin de produire des
vêtements. Suzanne Lee de,
Saint Martins School of
Design a Londres, collabore
avec des scientifiques afin
de concevoir des vêtements
qui s’auto-construisent
grâce a la nanotechnologie

Un parapluie qui change de couleur quand il devient
mouillé. L’encre nanochromatique s’active lorsqu’elle se
mouille et présente alors de multiples couleurs.
Les NanoSurprises

Les NanoSurprises
Plusieurs compagnies de peinture dont Behr
Utilisent des nanoparticules pour produire
des peintures et offrent des produits :
• antirouille
• antigraffiti
• anti-téléphones cellulaires
• anti-bactéries pathogènes
• et développent maintenant des peintures
nano-solaires qui transformeront vos murs
extérieurs en cellules solaire

Les Super Nano matériaux: idées
C’est une sorte d’éponge d’aluminium, réalisé grâce a un agent
de formation de bulles pendant sa liquéfaction et est formé de
95% d'air. Le matériau est ignifuge, insonorisant et peut
absorber une importante force d’impact.
La mousse d'aluminium
est un matériau fascinant
qu’on pourrait combiner
a de l’aluminium ionisé
et de l’aérogel pour créer le
composite le plus résistant,
le plus isolant et le plus léger
du monde.

Quertech est une petite entreprise Française située a
Caen en Normandie (France). La compagnie a
développée et patentée un traitement ionisant qui rend
l’aluminium structurellement 7 fois plus fort soit
semblable a l’acier. Le procédé est simple,
économique et écologique puisqu’il requiert très peu d’
énergie. Le procédé infiltre directement le substrat du
métal, ne modifiant pas les propriétés
mécaniques de la masse d'aluminium.
Le traitement est réalisé a froid dans ce qui
ressemble a un four micro-onde.
Avec l'aluminium qui fond à très basse
température il était essentiel que le traitement se fasse
a moins de 200°C qui est assurée dans le processus.
Les Super Nano matériaux

Le traitement développé par Quertech pour le
traitement des métaux permet de donner a des
métaux des propriétés qu’ils n’ont normalement
pas comme une plus grande dureté, une plus
grande résistance a l’abrasion et a la corrosion.
Ce processus a permit de:
•Rendre l'aluminium 700% plus dur
•Rendre le titane 600% plus dur et
•De créer du cuivre inoxydable tout
en maintenant sa conductivité

Apollo Diamond Technology ( Scio Diamond)
utilise un procédé chimique a base de vapeur
de nanoparticules qui permet de créer un
diamant authentique de deux carats en 24
heures. Non seulement ces diamants
moléculaire sont identiques aux diamants
naturels mais ils coûtent aussi beaucoup
moins chers. Ils ne prennent pas des
milliards d'années à se former, sont plus
respectueux de l'environnement et
n’impliquent pas l’exploitation d’individus
dans le processus d'extraction ou de
fabrication.

Selon la “National Nanotechnology Initiative (NNI)”,
organisation américaine d’initiative en nanotechnologie,
le Président des Etats-Unis prévoit encore
dans son budget 2015, un investissement de 1.5 milliard
de dollars à la recherche en nanotechnologie.
Les Etats-Unis auront à ce moment investit plus de
21 milliards de dollars en recherche et développement
sur la nanotechnologie depuis 2001. Très peu comparé
a d’autres pays tels le Japon, la Corée ou la Russie.
La nano recherche

La nano éducation
Cornell University (USA)
Quelques unes des Universités extérieures qui
offrent des cours reliés au design.
St Martin College of Design de Londres
Cornell University (USA)
Institute for NanoScience Design, Osaka University
Australian Institute for Nanoscience, Sydney
…et au Canada
Université de Carleton
L'University of Alberta
Interactive Arts and Technology, Simon Fraser University
L'Institut pour les Matériaux Avancés de McGill (MIAM)

Nanotechnologie
Innovation
Survivre dans
une économie
globalisante
Ce n’est pas suffisant
pour relever le défi
aujourd’hui
Développement
Durable

L’avantage
Compétitif
réel
Innovation
Développement
Durable
Nanotechnologie
Le défi

“Only he who can see the
invisible can do the
impossible”
Frank S. Gaines,
Politicien Californien né en 1890
A la lumière des développements nanotechnologiques
cette citation de Frank S. Gaines prend tout son sens:

• “When the nanotech wave comes to shore, it will bring rapid, monumental,
inescapable and potentially devastating change. Nanotechnology is a 'platform
technology,' meaning that it has the potential to alter or completely transform the
current state of the art in every major industrial sector…”
“Lorsque la vague nanotechnologique
atteindra le rivage, elle amènera avec elle
des changements rapides, monumentaux,
inévitables et potentiellement
dévastateurs. La nanotechnologie est une
nouvelle plate forme technologique , c’est
a dire qu’elle a le pouvoir d’altérer ou de
transformer complètement notre savoir-
faire dans la majorité des secteurs de
développement industriels…”
Kathy Jo Wetter, Ph.D. ETC Group

Nanotechnologie et Design
Vous trouverez plusieurs articles sur:

MERCI
courriel: claude@berube.com
“La nanotechnologie n’est qu’a
ses premiers balbutiements”
NANO

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