Dans le domaine de l’ingénierie numérique et de l’informatique, les nanosciences et nanotechnologies ont un rôle de plus en plus important. Il existe même désormais des masters dédiés à ce cursus scientifique. Zoom sur ces nouvelles technologies.

Qu’est-ce que les nanosciences et nanotechnologies ?

Les nanosciences et nanotechnologies consistent en l’étude, la conception, la fabrication et la manipulation de structures, de dispositifs et de systèmes matériels à l’échelle de moins d’une quarantaine de nanomètres. Le nanomètre est l’unité égale à un milliardième de mètre. Si l’informatique et le numérique se sont considérablement ces dernières années, c’est en partie grâce à ces technologies. Il s’agit de pouvoir concevoir, élaborer et mettre en œuvre les matériaux et nanomatériaux dans des domaines stratégiques comme la nano-ingénierie, la nanoélectronique, l’énergie ou la médecine. Les applications de ces microtechnologies sont nombreuses et d’une grande diversité : nanoaliments dont le goût change à volonté, matériaux de construction qui s’autoréparent, objets qui se constituent à partir de l’air ambiant, microprocesseurs à l’échelle d’un millième de millimètre, membres du corps qui repoussent c’est-à-dire la médecine régénérative, etc. Les nanosciences font intervenir des connaissances aussi bien en physique qu’en électronique. Pour ceux qui souhaitent poursuivre des études à l’étranger, il existe de nombreux cursus scientifiques, notamment en France.

Dans la perspective d’études en France, l’université Aix-Marseille propose un master Nanosciences et Nanotechnologies qui se décline en deux parcours : « Nano-ingénierie et Dispositifs Quantiques » et « Ingénierie des Matériaux et Nanotechnologies », associés à un parcours international – Erasmus Mundus « Chemical nano-engineering ». L’objectif de ce Master est de former des jeunes diplômés, issus de licences de Physique, Chimie, Physique-Chimie et Sciences de l’Ingénieur, ayant acquis les connaissances et les compétences nécessaires pour trouver des solutions innovantes aux problèmes complexes posés par le développement des nanosciences et nanotechnologies, dans le cadre des métiers de la recherche, du développement, de la production ou de la formation. Plus spécifiquement, ce Master est une formation de haut niveau pour comprendre, concevoir, élaborer et mettre en œuvre les matériaux et nanomatériaux dans des domaines porteurs comme la nano-ingénierie, la nanoélectronique, l’énergie ou la santé publique. Pendant ce master, les étudiants acquièrent des compétences pointues centrées sur la caractérisation, la fabrication et la simulation des objets du nanomonde (nanostructures, matériaux et nanomatériaux, nanocomposants et nanodispositifs), qui s’appuient sur des connaissances dans différents domaines comme la physico-chimie des matériaux, les propriétés électroniques et de transport des nanostructures et nanodispositifs, les techniques d’imagerie et de spectroscopie des nanostructures.

Des cursus nanosciences en anglais

À l’université Toulouse 3-Paul Sabatier, on propose un master mention Nanosciences et nanotechnologies en langue anglaise. L’objectif de ce cursus est de donner une formation pluridisciplinaire en anglais, à l’interface Physique-Chimie-Sciences des Matériaux-Ingénierie avec une forte composante Travaux Pratiques, dont des TP en salle blanche. Ce master mention Nanosciences et nanotechnologies (Nanoscale Science and Engineering) est un master international, adossé à l’Ecole Universitaire de Recherche NanoX. Des partenariats à la fois au niveau de la formation et de la recherche ont été mis en place avec des partenaires stratégiques internationaux. Sa dimension pluridisciplinaire, ainsi que de nombreux liens avec des entreprises allant de la start-up aux grands groupes caractérisent aussi l’EUR NanoX caractérisent ce diplôme. Citons également l’université Lyon 1-Claude Bernard qui possède dans son offre de formation un master le Master Nanoscale Engineering qui confère des compétences de base dans les disciplines sur lesquelles reposent les champs d’applications des nanotechnologies (télécommunications, pharmacologie, matériaux…). Pour terminer ce petit tour hexagonal, citons enfin Centrale Lille qui propose aussi un cursus dans ce domaine scientifique. Dans le cadre d’études à l’étranger, nous trouvons des cursus de nanosciences appliquées à la médecine. C’est le cas pour l’université de Montréal au Canada qui propose une formation en modélisation dans le domaine de la nanotechnologie et les nanomatériaux biomédicaux, les biocapteurs, les biomicrosystèmes et la biophotonique. Vous voyez que les nanosciences s’appliquent à une large gamme de secteurs d’activités et ce domaine ne cesse de se développer avec notamment le numérique et la 3D.

Les applications médicales des nanotechnologies

Souvent mentionnées comme faisant partie de la nouvelle révolution technologique, les nanosciences et nanotechnologies sont en plein essor et leurs utilisations concernent de nombreux aspects de nos vies personnelles. Parmi eux, la santé a une place particulière : les nanotechnologies promettent non seulement d’améliorer le diagnostic et les soins dans des domaines déjà rencontrés par la médecine et la pharmacie actuelles, mais aussi d’ouvrir une infinité de possibilités et de perspectives nouvelles. Voici quelques exemples d’avancées récentes dans ce domaine :

La nanotechnologie est à l’étude pour le diagnostic et le traitement de l’athérosclérose ou de l’accumulation de plaque dans les artères. Dans une technique, les chercheurs ont créé une nanoparticule qui imite le ” bon ” cholestérol de l’organisme, appelé HDL (lipoprotéine de haute densité), qui aide à réduire la plaque. En outre, la recherche sur l’utilisation de la nanotechnologie en médecine régénérative recouvre plusieurs domaines d’application, dont le génie des os et des tissus neuronaux. Par exemple, de nouveaux matériaux peuvent être mis au point pour imiter la structure minérale cristalline de l’os humain ou utilisés comme résine de restauration pour des applications dentaires. Les chercheurs sont à l’étude pour trouver des moyens de faire croître des tissus complexes dans le but de faire croître un jour des organes humains destinés à la transplantation.