IRN Nano Andes : Nanomatériaux et nanostructures pour l’énergie, la santé et l’environnement

IRN Nano Andes entre l’UPR2940 Institut NEEL, Institut de Physique, Grenoble et l’Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía, Buenos Aires. Associant L’ INN Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia, Argentine, l’Universidad Nacional de Ingenieria, Lima, le Laboratorio de ciencia y tecnologia de Polimeros, Costa Rica, Biotechnology Research Center at Costa Rica Institute of Technology, Costa Rica, National Laboratory of Nanotechnology, Costa Rica, Advanced Materials Research Center, Mexique, et l’ Advanced Center for chronic diseases, Chile

Cette proposition vise à coordonner les activités de collaboration entre les laboratoires français et l’Amérique latine (AL) sur des thèmes couvrant la synthèse des nanomatériaux et nanostructures, et leurs applications dans les domaines de l’énergie, de la santé et de l’environnement. Ce réseau établi en tant que GdRI en 2016 est basé sur deux initiatives. Le réseau NanoAndes, lancé en 2010, rassemble des laboratoires de recherche et des universités de France et AL afin de développer des actions d’enseignement et de mobilité des jeunes scientifiques dans les domaines des nanosciences. Le laboratoire franco-argentin de nanosciences (LIFAN 2009-2016) a soutenu les collaborations avec la mobilité des chercheurs et des étudiants dans les domaines des nanostructures et des nanosciences appliquées à la spintronique et à la nanophotonique avec plus de 60 articles publiés depuis 2009. Sur la base du réseau de laboratoires, l’IRN soutient la formation et les collaborations scientifiques.


Au cours des deux dernières décennies, les nanosciences ont connu un essor considérable grâce à la mise au point de procédés de préparation permettant un contrôle précis des nanomatériaux, des nano-objets et de leur assemblage et aux nouveaux développements des outils d’observation et d’analyse. Dans ce contexte global, nos laboratoires français et latino-américains se sont engagés dans cette formidable aventure de la recherche fondamentale avec beaucoup de créativité et de motivation pour rechercher de nouvelles propriétés liées à la taille et aux effets quantiques.
En effet, les nanosciences s’intéressent aux nouvelles propriétés des matériaux, particules ou nanocomposites de taille nanométrique, ainsi qu’aux interactions entre nano-objets. Les travaux de recherche correspondants vont de la synthèse chimique ou des processus physiques des nanomatériaux ou des nanostructures à la caractérisation des nano-objets individuels afin d’en déduire leurs propriétés intrinsèques, et enfin à l’étude des assemblages de nano-objets, qui interagissent entre eux ou non, suivant la densité d’intégration. Ces thèmes de recherche ont déjà de vastes domaines d’application, tout d’abord pour l’électronique, mais aussi dans le domaine des nanomatériaux, des nanocomposites et des nanostructures, ce qui se traduit nécessairement par des impacts sociétaux et économiques très forts. Ainsi, les nanomatériaux et les nanostructures ouvriront de vastes possibilités dans les domaines des technologies de l’information, de la biotechnologie et de la photonique, par exemple.
Dans ce projet de collaboration internationale, nous nous concentrerons particulièrement sur les nanomatériaux et les nanostructures pour l’énergie, l’environnement et la santé, qui sont des sujets clés dans les nanosciences en raison d’enjeux socio-économiques majeurs à court et à moyen terme. Le principal défi scientifique ciblé par cet IRN est de mieux comprendre comment la mise en forme à l’échelle nanométrique de matériaux ou de nanostructures d’échantillons améliore leurs propriétés macroscopiques pour des applications de collecte et de stockage d’énergie et de nanomédecine. Dans le contexte du changement climatique rapide et de la nécessité d’accélérer notre transition énergétique vers des sources d’énergie durables et des économies d’énergie et, d’autre part, avec l’énorme potentiel de la nanomédecine associé à l’allongement de l’espérance de vie de la population mondiale, les domaines de recherche liés à l’énergie et à la santé deviennent des sujets clés pour tous les partenaires impliqués dans ce projet. Par conséquent, grâce à ce projet IRN, nous souhaitons étendre nos collaborations à ces activités de recherche, mais aussi à la formation de jeunes chercheurs. Ceci sera fortement basé sur nos complémentarités scientifiques et technologiques, mais aussi sur nos expériences et approches spécifiques.
La taille nanométrique des échantillons étudiés est un élément clé conduisant à ce champ de recherche pluridisciplinaire. De plus, la créativité et la culture de chaque acteur seront un point clé avec le bénéfice d’apports complémentaires de différentes disciplines : physique, chimie, science des matériaux, ingénierie et biologie. Ainsi, dans la continuité des nombreuses activités passées du réseau “NanoAndes” et du GdRI (2016-2020) et du LIA “LIFAN”, les principaux objectifs de cet IRN sont :

  • Le développement d’un réseau fort et dynamique de recherche fondamentale entre nos laboratoires français et plusieurs Instituts LA sur des domaines scientifiques bien définis, les nanomatériaux et les nanostructures pour l’énergie, l’environnement et la santé, qui sont fortement développés par tous les partenaires,
  • Organisation de 1 à 2 événements scientifiques par an, des ateliers couplés avec des écoles étroitement liés aux thèmes de l’IRN, afin d’étendre ou de renforcer les collaborations inter-laboratoires et la formation des étudiants et des jeunes chercheurs,
  • Soutenir et renforcer les échanges d’étudiants (masters, doctorats en alternance ou en cotutelle) et de jeunes chercheurs,- Promouvoir et favoriser l’émergence de nouveaux projets de collaborations internationales (accords bi-latéraux avec la France mais aussi au niveau européen),- Enfin, à moyen terme, soutenir l’extension de ce réseau à d’autres pays et universités de l’AL.

Le premier domaine scientifique de cet IRN concernera le développement et la mise en forme de nanomatériaux et de nanostructures par différentes voies chimiques ou méthodes physiques. La deuxième partie couvrira les nanomatériaux pour l’énergie et l’éco-efficacité, en particulier dans les domaines de la collecte et du stockage de l’énergie. Enfin, le dernier volet portera sur les nanomatériaux pour la santé (nanomédecine), mais aussi sur les problèmes de toxicité, comme dans le cas des nanoparticules, qui ont jusqu’à présent été peu pris en compte dans les laboratoires de recherche fondamentale, dans l’industrie mais aussi par les autorités publiques.

    Participants

    • Xavier Cattoen, Coordinator France
    • Sara Aldabe Bilmes , Coordinator Argentina