Un nouveau monde est en train de naître… Une révolution scientifique est en marche…
Cette grande révolution, il faut aller la chercher très profondément, c’est celle de l’infiniment petit, celle de l’avènement du nanomonde : celui des nanosciences et des nanotechnologies.
Avec le deuxième épisode nous apprenons comment les nanotechnologies pourraient bien changer notre vision du monde.
Ce film vous a plu ? Alors abonnez-vous ! C'est ici https://bit.ly/3QFFyTr
La fin du 20ème siècle a vu l’informatique révolutionner le travail, les loisirs et l’industrie. Avec le 21ème siècle, la compréhension des mécanismes qui interviennent au cœur de la matière nous permet d’envisager des matériaux aux propriétés nouvelles, directement copiées de la nature. Mais aussi la fabrication d’objets plus économes, plus légers, plus écologiques, plus petits, plus rapides.
Dès aujourd’hui s’annoncent des vitres et des tissus d’inspirant de la feuille du lotus pour devenir imperméable, des revêtements inrayable, d’autres « naturellement » ignifugés, d’autres durs comme le diamant, des fils deviennent aussi léger et résistants que de la toile d’araignée.
Mais la révolution est aussi en marche dans l’informatique, dans le domaine de l’énergie…
Ces applications et les perspectives fascinantes qu’elles ouvrent, nous les découvrons en compagnie des chercheurs du monde entier, parmi les plus passionnés!
"Bienvenue dans le nano monde - EP2 - Des nano autour de nous"
Réalisateurs : Charles-Antoine de Rouvre et Jérôme Scemla
© LA COMPAGNIE DES TAXI-BROUSSE - 2009
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Cette grande révolution, il faut aller la chercher très profondément, c’est celle de l’infiniment petit, celle de l’avènement du nanomonde : celui des nanosciences et des nanotechnologies.
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La fin du 20ème siècle a vu l’informatique révolutionner le travail, les loisirs et l’industrie. Avec le 21ème siècle, la compréhension des mécanismes qui interviennent au cœur de la matière nous permet d’envisager des matériaux aux propriétés nouvelles, directement copiées de la nature. Mais aussi la fabrication d’objets plus économes, plus légers, plus écologiques, plus petits, plus rapides.
Dès aujourd’hui s’annoncent des vitres et des tissus d’inspirant de la feuille du lotus pour devenir imperméable, des revêtements inrayable, d’autres « naturellement » ignifugés, d’autres durs comme le diamant, des fils deviennent aussi léger et résistants que de la toile d’araignée.
Mais la révolution est aussi en marche dans l’informatique, dans le domaine de l’énergie…
Ces applications et les perspectives fascinantes qu’elles ouvrent, nous les découvrons en compagnie des chercheurs du monde entier, parmi les plus passionnés!
"Bienvenue dans le nano monde - EP2 - Des nano autour de nous"
Réalisateurs : Charles-Antoine de Rouvre et Jérôme Scemla
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00:00 Je suis ingénieur électronicien et j'adore la physique.
00:04 On ne sait absolument pas comment les choses marchent à cette échelle nano.
00:08 C'est donc le domaine à explorer, le domaine dans lequel je peux espérer beaucoup apprendre
00:12 et ainsi approfondir mes connaissances.
00:16 La fin du XXe siècle a vu la micro-informatique révolutionner le travail, les loisirs et l'industrie.
00:25 Ce XXIe siècle débute avec la compréhension des mécanismes nanométriques
00:30 qui interviennent au cœur de la matière et la possibilité de manipuler celle-ci à cette échelle.
00:35 Ces nanosciences et nanotechnologies bousculent l'ordre établi
00:39 et permettent déjà d'envisager des matériaux aux propriétés nouvelles
00:42 et la fabrication d'objets plus petits, plus performants, plus écologiques.
00:46 Un petit rappel, ce préfixe nano indique une échelle, le milliardième de mètres,
00:53 10 puissance -9 mètres.
00:55 Et tout ce dont on va parler, désormais, se passe à cette échelle.
00:59 Quelques grands principes donnent aux nanosciences et technologies
01:02 leurs caractéristiques particulières.
01:04 D'abord, travailler la matière à l'échelle nano, plutôt que macro, la nôtre,
01:09 permet de travailler directement à partir des constituants de la matière
01:12 et non plus à partir d'un bloc déjà constitué.
01:15 Depuis la fin du XXe siècle, les scientifiques de toutes les disciplines,
01:19 physique, chimie, biologie, utilisent leurs connaissances conjuguées
01:22 pour manipuler les atomes individuellement et les assembler
01:25 comme s'il s'agissait de simples briques.
01:28 Plus besoin de tailler forcément un arbre pour obtenir un cure-dent,
01:32 il suffit en théorie d'assembler les atomes qui le composent
01:36 pour parvenir au même résultat.
01:39 Agir directement sur les constituants de la matière
01:43 permet aussi de profiter de propriétés différentes de cette matière.
01:47 Parce que la taille est différente, les matériaux réagissent différemment.
01:51 Ainsi, à l'échelle macro, l'or sera conducteur, à l'échelle nano, isolant.
01:56 Toujours à cette échelle, se manifestent encore d'autres particularités,
02:03 comme les effets de la physique quantique.
02:06 Notre réalité, celle de la physique classique, n'est plus toujours valable dans le nanomonde.
02:10 Par exemple, si je prends une balle, la lance contre un mur, elle devrait rebondir.
02:14 Mais si je suis tout petit et que cette balle est de taille nanométrique,
02:18 lorsqu'elle touche le mur, elle va rebondir bien sûr, mais elle va aussi le traverser.
02:22 Elle va être là, ici, ailleurs et nulle part.
02:25 Si vous n'y comprenez pas grand-chose, moi non plus.
02:30 Et les plus grands chercheurs s'interrogent toujours.
02:42 Un coup d'œil sur un moteur de recherche ?
02:45 18 millions de pages traitent du sujet nano.
02:48 Et la présence des nanosciences et technologies autour de nous
02:51 se vérifie déjà jusque dans les domaines les plus inattendus.
02:54 En Italie, pour commencer, je vais à la rencontre du professeur Baglioni,
03:01 scientifique passionné par la Renaissance.
03:03 Il travaille à sauver la beauté du passé avec des procédés pleins d'avenir.
03:07 Il a mis au point dans son laboratoire une solution issue des nanotechnologies
03:11 qui permet des progrès phénoménaux pour la restauration d'œuvres d'art menacées par le temps.
03:15 Mais pourquoi avez-vous tout nettoyé ?
03:20 Ces gens, mais...
03:22 Je leur ai dit que la télévision française allait venir tourner dans ce labo
03:25 et ils ont tout nettoyé.
03:27 Ça donne une mauvaise impression.
03:30 Tout est propre, c'est terrible.
03:33 Incroyable.
03:39 Bon, ici, dans ce labo, nous produisons des nanoparticules
03:43 qu'on destine principalement à des procédés de restauration.
03:47 Nous produisons par exemple ces particules d'hydroxyde de calcium.
03:53 Elles ont exactement la même composition chimique
03:56 que le matériau utilisé par les artistes.
03:59 Si vous voulez goûter, pas de problème, ce n'est pas toxique.
04:08 Si vous voulez essayer,
04:10 vous aurez peut-être besoin d'aller faire un tour aux toilettes après,
04:14 mais ce n'est pas du tout toxique.
04:16 C'est dans l'impressionnant Palépiti, au cœur de Florence,
04:22 qu'il me montre l'utilisation de ces nanoparticules.
04:25 Illustration avec un sauvetage de fresques du XVIIe siècle, récemment découverte.
04:37 Ici, c'est la première pièce qu'on a commencé à restaurer
04:40 après avoir découvert ces appartements.
04:42 Au plafond, il y a une fresque qui était en très mauvais état.
04:48 Comme elle est située sous le jardin,
04:54 il y avait des infiltrations d'eau
04:56 qui ont provoqué une contamination par des sulfates
04:59 et une présence importante de nitrates.
05:03 Je vais vous montrer comment on procède,
05:05 juste sur une petite partie.
05:07 Je vais faire ça ici.
05:11 C'est un endroit très fragile.
05:14 Les nanoparticules sont dissoutes dans un solvant organique,
05:23 de l'isopropanol.
05:25 En gros, j'ai besoin d'un papier,
05:29 pour éviter le contact direct avec la partie que je veux traiter,
05:33 pour éviter d'enlever les pigments.
05:35 Je vais traiter juste une petite zone ici.
05:42 La bonne façon de procéder,
05:46 c'est d'ajouter autant de particules que possible.
05:49 Et lorsque la paroi ne les absorbe plus,
05:53 c'est qu'elle en est saturée.
05:56 Et pour finir, on recouvre le tout de cellulose,
06:00 et on laisse sécher.
06:02 Avec ces nanoparticules d'hydroxyde de calcium,
06:09 on remplace ce qui s'est perdu au fil des ans.
06:12 Nous ne modifions aucune propriété chimique.
06:15 On ne fait que la même chose.
06:17 On a fait un petit peu de changement,
06:19 on a fait un petit peu de changement,
06:21 on a fait un petit peu de changement,
06:23 et on a fait un petit peu de changement.
06:26 Nous ne modifions aucune propriété chimique ou physique.
06:29 Tout ce qu'on fait, c'est ramener la peinture à son état original.
06:33 Les nanoparticules élaborées par Baglioni
06:36 sont de la même composition chimique
06:38 que les matériaux utilisés par les peintres de la Renaissance.
06:41 En pénétrant au cœur même de la fresque,
06:43 ces nanoparticules provoquent une recombinaison chimique de la matière.
06:47 Les atomes et molécules présents dans la solution
06:50 se remplacent de ceux perdus par la peinture avec le temps.
06:53 Contrairement aux procédés utilisés jusqu'à présent,
06:56 les pigments et le support ne sont ni modifiés ni détériorés.
06:59 Et après, pendant combien de temps la fresque est-elle protégée ?
07:03 Ça dépend.
07:05 S'il ne pleut pas, ça peut résister un siècle, cinq siècles.
07:08 S'il n'y a pas de fumée, ça peut durer pour l'éternité.
07:11 Quand vous diminuez l'échelle
07:17 et que vous travaillez avec ces petites particules,
07:20 vous travaillez avec les constituants fondamentaux de la matière,
07:23 avec ce qu'on appelle dans notre jargon
07:25 la structure supramoléculaire de la nature.
07:28 Ce sont les briques de la nature.
07:31 Et les mêmes particules peuvent être utilisées à des fins différentes.
07:35 Nous disposons maintenant de procédés
07:38 qui peuvent s'appliquer aux fresques,
07:41 aux peintures à l'huile
07:44 aux préservations du papier,
07:46 de codex.
07:47 Les progrès liés aux nanotechnologies
07:54 ne se limitent pas à la restauration d'œuvres anciennes.
07:57 Des musées au supermarché, du laboratoire à l'application,
08:01 plusieurs centaines de produits de grande consommation sont déjà disponibles.
08:05 De la raquette des tennis aux revêtements pour vitres
08:07 en passant par des chaussettes,
08:09 des chemises ou des cravates aux capacités inédites.
08:11 Car au-delà des défis scientifiques et technologiques,
08:14 l'enjeu est d'abord commercial.
08:16 Et l'industrie textile a très vite compris
08:18 l'avantage qu'elle pouvait tirer des progrès liés aux nanotechnologies.
08:21 En modifiant à l'échelle nanoscopique la surface des fibres,
08:24 les chercheurs sont parvenus à lui conférer d'étonnantes propriétés.
08:28 A moi d'en profiter en jouant le cobaye sur une plage du Pacifique.
08:33 [Musique]
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09:12 Mes cheveux, mon visage, ma peau sont trempées et salées.
09:20 Mais l'eau n'a fait que glisser sur la surface du tissu,
09:23 sans pénétrer les fibres.
09:25 Pour comprendre l'explication scientifique derrière ce phénomène,
09:28 je vais rencontrer l'un des spécialistes en la matière
09:30 sur la côte ouest américaine.
09:32 [Musique]
09:36 Nous ajoutons des éléments, mais à une échelle extrêmement petite,
09:39 à l'échelle nano.
09:41 Ça nous a permis de fabriquer des tissus dotés de performances particulières.
09:44 Ça existait déjà dans le passé,
09:46 mais à l'époque, ça changeait les caractéristiques naturelles du tissu,
09:49 la sensation qu'on avait du tissu.
09:51 Aujourd'hui, le coton reste du coton ?
09:53 Le coton reste du coton, la soie de la soie, la laine de la laine.
09:56 Mais ils sont dotés en plus d'une performance nouvelle
09:59 obtenue grâce au traitement à l'échelle nano.
10:02 [Musique]
10:06 Tout cela a l'air peu de choses,
10:08 mais le pouvoir d'ajouter ces capacités à l'échelle nanoscopique
10:11 a des conséquences fondamentales.
10:13 Avec ces textiles, plus besoin de laver aussi souvent,
10:15 moins de gâchis.
10:17 Moins d'eau, moins de détergent, moins de déchets, de pollution.
10:21 Au final, on économise du temps, pas mal d'argent,
10:24 et surtout de l'énergie.
10:26 Très souvent, les nanotechnologies cherchent à imiter la nature.
10:34 Un bon exemple, c'est ce qu'on appelle l'effet peau de pêche.
10:38 Il y a comme un petit duvet à la surface des pêches
10:41 qui les rende hydrophobes.
10:43 [Musique]
10:57 En tombant, les gouttes d'eau conservent leur forme sphérique
10:59 et s'écoulent en roulant,
11:01 repoussées par la surface superhydrophobe.
11:03 Ce phénomène qui se produit à l'échelle nanoscopique
11:05 est appelé aussi effet lotus.
11:07 Les feuilles de cette plante restent toujours sèches et propres.
11:10 L'eau glisse et emporte avec elle
11:12 toutes les particules de poussière présentes.
11:14 La feuille s'auto-nettoie.
11:16 À l'échelle nano, la feuille de lotus a une structure particulière.
11:19 Elle présente une multitude de plots, eux-mêmes bardés de poils,
11:22 sur lesquels les gouttes d'eau ne réussissent pas
11:24 à se maintenir ou à s'étaler.
11:26 Mais les chercheurs vont encore plus loin.
11:29 Après, par exemple, l'effet hydrophobe,
11:31 ou auto-nettoyant appliqué aux vitres
11:33 et imitant la feuille de lotus,
11:35 ils sont capables de manipuler les matériaux en surface
11:37 pour offrir au revêtement de nouvelles propriétés,
11:40 inifugées, antibactériens ou un jour,
11:43 qui permettront même des changements de couleur.
11:45 Et bien entendu, l'armée n'est pas la dernière
11:53 à investir dans la recherche de nouvelles capacités.
11:55 Imaginez un tissu synthétique super léger,
11:58 s'inspirant de la toile d'araignée,
12:00 solide et étirable, capable de résister aux balles.
12:03 Imaginez des uniformes aux fibres bardées de capteurs,
12:06 capables de détecter des produits chimiques
12:08 ou bactériologiques à la molécule près.
12:10 Tout ça est pour bientôt,
12:14 si l'on en croit Alain Deneuve,
12:16 qui me reçoit à l'Académie militaire du Royaume de Belgique.
12:19 L'idée à la base, dans le domaine textile,
12:25 notamment dans le domaine militaire,
12:27 c'est de créer des matériaux intelligents,
12:29 c'est-à-dire des textiles qui ont quelque part du répondant.
12:33 Des textiles qui pourraient également s'acclimater
12:36 au terrain dans lequel est amené le combattant
12:41 et un terrain qui peut être, par exemple, changeant.
12:45 Et dans ce cas-là, effectivement,
12:47 on pourrait assister à des systèmes de camouflage
12:50 de nouvelle génération
12:52 qui assureraient la discrétion maximale du combattant.
12:56 On peut également imaginer de camoufler,
12:59 quelque part sous ces textiles,
13:01 un certain nombre de nano-agents
13:04 qui viendraient à réduire l'inhibition
13:07 d'un combattant sur le terrain.
13:09 Ensuite, vienne la possibilité de réaliser
13:18 ce que l'on appelle des systèmes invasifs.
13:21 On va utiliser les nanotechnologies
13:23 pour créer des matériaux qui permettront
13:26 de réaliser un contrôle beaucoup plus approfondi.
13:29 Par exemple, des agents de taille nanométrique
13:33 qui vont être distribués dans le corps du combattant
13:36 pour réaliser un monitoring en temps réel
13:40 sur les aptitudes du combattant,
13:42 sur son état de fatigue, son état de stress
13:44 et, par exemple, de décider
13:46 quelle unité est la plus apte à réaliser
13:49 telle ou telle mission, et tout ça en temps réel.
13:52 Et pourquoi pas aussi des vêtements
13:54 qui nourriraient ou qui soigneraient ?
13:56 L'industrie agroalimentaire et les laboratoires pharmaceutiques
13:59 suivent à la loupe ces possibles débouchés.
14:01 Et moi, ça me fait rêver, autant que ça m'inquiète.
14:04 Les applications dans le domaine militaire
14:07 vont essentiellement concerner,
14:09 dans un premier temps, peut-être,
14:11 la résistance des matériaux.
14:13 On va sans doute réaliser des matériaux
14:15 beaucoup plus performants, beaucoup plus résistants.
14:17 Leur durée de vie va être nettement accrue.
14:20 Ça, c'est ce qui concerne
14:23 les premiers types d'applications.
14:25 Donc, je dirais la résistance,
14:27 la création de matériaux nanostructurés.
14:30 La création, c'est l'étape suivante.
14:33 Il ne s'agit plus seulement de revêtir
14:36 la surface d'un matériau d'une couche de nanoparticules,
14:39 mais d'aller jusqu'à modifier sa structure interne,
14:41 voire de créer des matériaux composites
14:43 intégralement nouveaux, aux propriétés exceptionnelles.
14:46 Lesquels ? Pourquoi ?
14:48 Aux États-Unis, sur la côte Est,
14:50 j'ai rendez-vous pour en parler au MIT,
14:52 le Massachusetts Institute of Technology,
14:55 l'endroit du monde où l'on trouve
14:57 la plus forte concentration de prix Nobel.
14:59 Christine Van Vliet dirige un labo
15:17 spécialisé en sciences des matériaux.
15:19 Son plus grand plaisir, pousser la matière
15:21 jusqu'à son point de rupture,
15:23 afin de découvrir comment l'améliorer.
15:25 Bonjour Christine, ravi de vous rencontrer.
15:27 Ça me fait plaisir de vous voir.
15:30 Il y a deux raisons principales qui expliquent
15:35 pourquoi on consacre tellement de temps
15:37 à étudier les matériaux à l'échelle nano.
15:39 La première, c'est que ça peut nous permettre
15:41 de découvrir des propriétés émergentes,
15:43 des propriétés nouvelles qui n'existent pas du tout
15:45 à l'échelle micro.
15:47 La deuxième, c'est que l'échelle nano
15:49 est la limite fondamentale,
15:51 celle des atomes et des molécules.
15:53 Tout objet est fait de quelque chose.
15:59 Par exemple, si je regarde votre caméra
16:01 ou une montre, je me demande de quoi elles sont faites.
16:04 Est-ce qu'il s'agit d'un alliage ou d'un métal pur ?
16:07 Est-ce que c'est résistant à la corrosion ?
16:09 Est-ce que c'est dur ?
16:11 Quelle quantité d'énergie sera nécessaire
16:13 pour faire des objets de qualité ?
16:15 Si vous regardez mon oeil,
16:17 c'est comme ça que je vois les choses, les objets.
16:19 Je les décompose pour savoir
16:21 de quels matériaux ils sont faits,
16:23 puis comment il serait possible
16:25 de les fabriquer pour qu'ils soient
16:27 de meilleure qualité, qu'ils soient moins chers
16:29 et qu'ils consomment moins d'énergie.
16:31 Comprendre comment l'acier se déforme
16:33 dans un pont à l'échelle macro,
16:35 c'est déjà bien,
16:37 mais pour fabriquer un acier
16:39 dix fois plus fort et dix fois plus résistant
16:41 à la corrosion,
16:43 il faut en faire un autre.
16:45 Les scientifiques connaissent
16:47 les propriétés des matériaux.
16:49 Ils ont les capacités technologiques
16:51 de les manipuler.
16:53 Ils peuvent donc désormais imaginer
16:55 créer en laboratoire de nouveaux matériaux composites
16:57 en combinant molécule par molécule,
16:59 atome par atome,
17:01 les avantages des uns et des autres.
17:03 Par exemple, plus un matériau est constitué
17:05 de grains de matière petits et serrés,
17:07 plus il va être dur.
17:09 Plus le matériau va être souple.
17:11 On peut imaginer combiner ainsi
17:13 les avantages du métal et du plastique
17:15 en fabriquant un nouveau matériau,
17:17 un nano-composite dur et souple.
17:19 Une voiture, c'est un bon exemple.
17:27 Elle contient plein de matériaux
17:29 très différents, des plastiques,
17:31 des céramiques, des verres, des métaux.
17:33 Les progrès de ces matériaux
17:35 sont liés à la recherche à l'échelle nano.
17:37 C'est ce qui rendra nos voitures
17:39 plus sûres et meilleures pour l'environnement.
17:41 Alors d'abord, dans une voiture,
17:45 on a du métal.
17:47 Son atout principal, c'est qu'il vous protège
17:49 en cas d'accident.
17:51 C'est sa capacité à résister aux impacts.
17:53 Les matériaux nano-structurés,
17:59 les métaux nano-structurés, sont développés
18:01 pour améliorer ça.
18:03 Il faut fabriquer un matériau
18:05 à faible densité, c'est-à-dire léger,
18:07 de façon à ne pas consommer trop d'essence,
18:09 mais il faut aussi qu'il soit résistant
18:11 à la déformation mécanique,
18:13 très solide et rigide.
18:15 En théorie,
18:19 ce matériau existe déjà,
18:21 mais sommes-nous capables de développer sa production
18:23 à grande échelle pour la fabrication d'une voiture ?
18:25 Autre exemple, le verre.
18:27 Aujourd'hui, on sait déjà le rendre très résistant.
18:29 Je n'aurais sûrement plus jamais l'occasion de faire ça.
18:31 Aujourd'hui, on travaille sur une sorte de verre
18:41 qui ne se contenterait pas simplement
18:43 de nous permettre de voir au travers,
18:45 mais qui intégrerait des nanoparticules
18:47 capables de décomposer
18:49 certains des gaz nocifs dégagés dans l'atmosphère,
18:51 comme par exemple,
18:53 les gaz de la mer.
18:55 C'est un verre qui est très résistant
18:57 à la décomposition des gaz nocifs dégagés dans l'atmosphère,
18:59 comme par exemple, ce dépôt d'échappement.
19:01 Ce verre pourrait donc jouer un rôle environnemental
19:03 en plus de sa fonction de base.
19:05 La bonne chose, c'est que,
19:19 comme on le voit ici,
19:21 vu la quantité massive de voitures,
19:23 les progrès pourraient profiter au plus grand nombre.
19:25 Et ça permet de faire avancer la recherche.
19:27 Il existe un marché pour ces voitures aux performances améliorées.
19:29 Concevoir des voitures plus performantes
19:41 passe aussi par une autre façon de consommer l'énergie,
19:43 et par l'utilisation de modes de propulsion alternatifs.
19:45 Dans cette histoire,
19:49 il y a aussi celle des piles à combustible,
19:51 qui produisent de l'électricité
19:53 et qui produisent de l'hydrogène et de l'oxygène.
19:55 Mais pour cela,
19:57 elles ont besoin d'un catalyseur, le platine.
19:59 Profitant du rapport surface-volume
20:01 plus important à l'échelle nano qu'à l'échelle micro,
20:03 les nanotechnologies permettent de dépasser
20:05 des barrières jusque là infranchissables.
20:07 En France,
20:11 le département de Nicolas Bardi,
20:13 au Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Énergies,
20:15 travaille dans cette direction.
20:17 Ce n'est pas l'arrivée des nanotechnologies
20:21 qui permettent d'inventer la pile à combustible.
20:23 On reste dans un principe
20:25 qui a été inventé par un Anglais
20:27 qui trempait des plaques
20:29 dans une solution d'acide en 1800
20:31 et des bricoles.
20:33 C'est juste que la capacité
20:35 qu'on a à manipuler,
20:37 à voir tout bêtement
20:39 des nano-objets,
20:41 nous permet de faire de manière plus efficace,
20:43 avec moins de matière,
20:45 des choses qu'avant
20:47 on faisait avec des coûts
20:49 beaucoup plus importants.
20:51 Dans une voiture,
20:53 vous avez besoin de quelques dizaines de kilowatts
20:55 de puissance électrique.
20:57 Donc ça frede quelques dizaines de grammes de platine.
20:59 Le platine, il vaut à peu près,
21:01 sur les cours de matière première,
21:03 30 euros le gramme.
21:05 Donc 30 euros le gramme,
21:07 si vous voulez 100 kilowatts,
21:09 ça vous frede 3000 euros
21:11 de platine dans votre voiture.
21:13 Donc on voit bien que c'est pas tenable.
21:15 Mais finalement,
21:17 ce qui est actif,
21:19 c'est pas le cœur du platine,
21:21 c'est juste sa surface.
21:23 Donc on va prendre une surface de carbone
21:25 qui coûte pas cher,
21:27 puis dessus on va mettre des tout petits grains de platine
21:29 et c'est juste la surface de ces petits grains de platine
21:31 qui est active et donc on arrive à avoir
21:33 les mêmes performances avec une charge en platine
21:35 beaucoup plus petite.
21:37 Donc notre objectif en recherche,
21:39 et c'est vraiment là-dessus qu'on travaille aujourd'hui,
21:41 c'est de réduire par un facteur 10
21:43 la quantité de platine.
21:45 Donc vous voyez tous les petits points blancs,
21:47 c'est les petits grains de catalyseur,
21:49 et tous les ronds un peu plus gros,
21:51 c'est les grains de carbone.
21:53 Vous avez l'échelle ici, son anomètre.
21:55 L'avènement de nouveaux outils
22:13 de plus en plus performants
22:15 pour étudier ces réactions chimiques complexes
22:17 et le comportement particulier de la matière à l'échelle nano
22:19 ont permis d'immenses progrès.
22:21 Mais plus les scientifiques avancent
22:23 et plus leur recherche nécessite des machines puissantes,
22:25 rapides, capables de simulations
22:27 extraordinairement délicates.
22:29 Leur limite se trouve peut-être là aujourd'hui,
22:31 dans la puissance de calcul et de stockage des données.
22:33 Nous essayons d'étudier les réactions des matériaux,
22:37 et ces réactions se déroulent
22:39 dans quelques secondes,
22:41 mais c'est moins que ça.
22:43 Si on n'est pas assez rapide pour les observer,
22:45 on a tout raté.
22:47 Et en fait, le temps qu'on prend pour acquérir une image au microscope,
22:49 et donc pour voir,
22:51 c'est là, sans doute, un des principaux freins à nos recherches.
22:53 Et ça repose sur le matériel informatique
22:55 dont on dispose,
22:57 sur sa puissance, sur sa rapidité de calcul,
22:59 sur la vitesse du transfert d'informations,
23:01 bref, sur des questions d'électronique,
23:03 de processeurs.
23:05 C'est de cette vitesse de l'information
23:07 que dépend notre travail.
23:09 C'est la future de notre travail.
23:11 Et pourtant, toujours plus vite,
23:13 toujours plus petit, toujours plus puissant,
23:15 tels étaient déjà les objectifs de l'informatique
23:17 alors que les premiers transistors
23:19 remplissaient encore des salles dentières.
23:21 La révolution informatique
23:27 est venue de la miniaturisation de ces transistors,
23:29 ce composant fondamental de l'électronique,
23:31 parce qu'il permet de contrôler,
23:33 d'amplifier un signal.
23:35 Elle les a rendus progressivement accessibles,
23:37 puis indispensables à tous.
23:39 Aujourd'hui,
23:41 le microprocesseur, la puce,
23:43 ce petit carré de silicium
23:45 d'à peine 1 cm de côté,
23:47 est au cœur de toutes nos machines.
23:49 Grâce aux millions de transistors qu'il recèle,
23:51 il effectue tranquillement plusieurs millions
23:53 d'opérations par seconde.
23:55 Et plus il y a de transistors à la surface d'une puce,
23:57 plus sa capacité de calcul est importante.
23:59 Aujourd'hui, les microprocesseurs
24:01 contiennent 500 millions de transistors,
24:03 et ce n'est rien comparé à ce qui nous attend,
24:05 comme l'a théorisé Gordon Moore,
24:07 l'inventeur d'Intel, dans sa fameuse loi.
24:09 Tous les 18 mois, la taille des puces
24:11 devrait diminuer de moitié, tandis que leur puissance
24:13 devrait encore doubler.
24:15 Mais dans la pratique, cette théorie se heurte à un mur.
24:17 La fabrication atteint une limite,
24:19 les capacités du silicium.
24:21 Les chercheurs n'arriveront bientôt plus à y loger
24:23 le moindre transistor supplémentaire.
24:25 L'industrie qui veut à tout prix continuer sa progression
24:27 mise sur les nanotechnologies pour trouver la solution.
24:29 Toujours en France,
24:31 Jean-Christophe Gabriel cherche des réponses innovantes
24:33 à ces questions.
24:35 Les chercheurs ne se sont jamais trouvés
24:37 dans une situation où il y avait autant de feux rouges
24:39 à une échelle de temps aussi proche.
24:41 Ça fait 50 ans qu'on fait de l'électronique
24:43 à base du silicium,
24:45 et on arrive aux limites des propriétés du silicium.
24:47 La puce que vous avez dans votre ordinateur,
24:49 qui est de grandeur et de centimètre carré,
24:51 il y a à peu près
24:53 500 millions de transistors dessus,
24:55 et il y a une puce
24:57 qui est en plus de 200 millions de transistors.
24:59 C'est un système de puces
25:01 qui est en plus de 200 millions de transistors.
25:03 Et on va passer le milliard
25:05 d'un ou deux ans.
25:07 À l'heure actuelle,
25:09 on a vraiment du mal à réduire la taille.
25:11 Donc ce que les gens font maintenant,
25:13 c'est qu'ils empilent.
25:15 Ils font plusieurs niveaux,
25:17 ce qu'on appelle le 3D.
25:19 Ce sont des structures
25:21 où vous avez des fils,
25:23 des uns sur les autres,
25:25 chacun de ces fils est un transistor.
25:27 Donc maintenant, on a une structure tridimensionnelle
25:29 de transistor.
25:31 Donc ça, vous pouvez vous dire que ça va permettre
25:33 d'augmenter l'intensité, mais non plus
25:35 dans le plan, mais en trois dimensions.
25:37 Il faut se rendre compte que des structures comme ça,
25:39 on arrive à les faire avec des fils
25:41 qui font de l'ordre de la dizaine de nanomètres.
25:43 On prévoit donc d'avoir
25:45 des structures de ce type-là
25:47 en 2020,
25:49 2025.
25:51 Maintenant, on utilise des fils
25:59 qui sont tellement petits que l'isolant
26:01 qu'on va mettre autour, c'est plus que quelques atomes.
26:03 Ça, ça veut dire quoi ?
26:05 Ça veut dire qu'on a des fuites électriques.
26:07 Et ces petites fuites électriques, quand vous avez un milliard
26:09 de petits fils comme ça, voire des milliards
26:11 de petits fils, ça chauffe.
26:13 Je ne sais pas si vous avez remarqué,
26:15 mais vos portables, maintenant, quand vous les avez sur les genoux,
26:17 c'est limite, ça brûle presque.
26:19 Il y a des gens qui pensent que pour éviter
26:21 toutes ces problèmes de chaleur,
26:23 on va remplacer les électrons, on ne va plus utiliser
26:25 une électronique, mais quelque chose autre.
26:27 Ça peut être
26:29 ce qu'on appelle un spin.
26:31 Le spin, c'est le fait que quand un électron,
26:33 globalement, on dit qu'il tourne,
26:35 comme ça a une charge, ça crée un petit aimant
26:37 qu'on appelle le spin.
26:39 Le spin, il peut être en général orienté vers le haut
26:41 ou vers le bas, comme le champ magnétique de la Terre.
26:43 On pourrait dire, haut et bas,
26:45 c'est 0 et 1, si j'arrive à le mesurer, etc.
26:47 Là, il y a beaucoup moins
26:49 d'énergie mise en jeu, on aurait beaucoup moins de problèmes
26:51 de chaleur.
26:53 Spin de l'électron, nanofil ou
26:55 nanotubes servant de transistor,
26:57 ordinateurs quantiques, quelles que soient
26:59 les possibilités envisagées, chaque nouvelle
27:01 solution pour continuer à faire progresser
27:03 les performances des ordinateurs est désormais
27:05 issue des nanosciences et nanotechnologies.
27:07 En Californie, Jim Heath s'est lui aussi
27:15 attelé à cette tâche.
27:17 Avec son équipe du Caltech, il a réussi
27:21 avec des molécules à fabriquer des transistors,
27:23 des transistors moléculaires,
27:25 et en les assemblant, a élaboré une puce à peine
27:27 de la taille d'un globule blanc, mais capable
27:29 de stocker autant d'informations
27:31 que l'ensemble du savoir de cette université.
27:33 Les nanotechnologies, c'est du bottom-up.
27:37 C'est comme pour nous, au départ, il y a juste la combinaison
27:41 de deux cellules, celle de maman, celle de papa.
27:43 Les nanotechnologies, c'est le même processus
27:45 de fabrication, et c'est comme ça qu'on a fabriqué
27:47 un système informatique qui fonctionne
27:49 comme un ordinateur normal, sauf qu'il a été
27:51 assemblé à l'échelle moléculaire, bien loin
27:53 de celle à laquelle on fabrique les puces
27:55 aujourd'hui. On est beaucoup plus petits.
27:57 Vous voulez dire que vous utilisez des modèles
28:01 de la puce à peine de la taille d'un globule blanc ?
28:03 Oui, on utilise des modèles de la puce à peine de la taille
28:05 de la taille d'un globule blanc, mais on utilise
28:07 des modèles de la puce à peine de la taille
28:09 de la taille de la puce.
28:11 Vous voulez dire que vous utilisez des molécules
28:13 à la place du silicium ?
28:15 En fait, on a utilisé quelques composants en silicium.
28:19 C'était juste des fils d'un diamètre
28:21 aussi grand que celui d'une molécule,
28:23 avec entre eux des espaces, eux aussi,
28:25 de la taille d'une grosse molécule.
28:27 Et il y avait également des interrupteurs
28:29 qui étaient en fait des molécules.
28:31 En utilisant ces interrupteurs moléculaires
28:33 et ces fils extrêmement petits,
28:35 on a construit un circuit,
28:37 une mémoire de 160 000 bits.
28:39 Un truc costaud, enfin.
28:41 En tout cas suffisant pour stocker
28:43 le contenu d'un livre de petite taille.
28:45 Mais un truc qui n'est pas plus grand,
28:47 voire même plus petit qu'un globule blanc.
28:49 En plus de ça, nous avons développé
28:55 le procédé de fabrication industrielle
28:57 à l'échelle moléculaire qui nous permet
28:59 de travailler avec une précision digne de l'électronique.
29:01 Si on se demande par exemple
29:03 quand une société comme Intel serait capable
29:05 de fabriquer cette puce,
29:07 ça ne serait pas avant 2020 ou 2021.
29:09 Nous, on sait qu'on peut encore progresser d'ici là.
29:11 Et qu'en 2030, on sera capable
29:13 de faire une puce dix fois plus petite.
29:35 Mais la recherche de Jim East ne s'arrête pas là.
29:37 Son but est de donner à ses dispositifs électroniques
29:39 la même complexité
29:41 et la même robustesse
29:43 qu'un être vivant.
29:45 En fait, notre idée,
29:53 c'est une idée qui est déjà présente dans la nature,
29:55 c'est d'amener de la redondance dans le système.
29:57 Si on prend par exemple
29:59 une puce actuelle
30:01 et qu'on plante un tournevis
30:03 sur une seule partie de cette puce,
30:05 tout le système va malheureusement sauter.
30:07 C'est foutu.
30:09 En revanche, avec le corps humain,
30:11 si on enlève un bout de peau
30:13 au niveau du doigt,
30:15 le corps va continuer à fonctionner.
30:17 Ce sera peut-être un peu douloureux.
30:19 On dira "Aïe !"
30:21 Mais le corps continuera à fonctionner correctement
30:23 parce qu'il est doté de systèmes redondants.
30:25 Le fonctionnement d'une personne
30:27 ne dépend pas du bon fonctionnement
30:29 de la moindre petite partie de son corps.
30:31 Nous voulions concevoir une architecture
30:33 qui soit similaire à celle des rues de Los Angeles.
30:35 Il se trouve que ces rues
30:37 forment bêtement un quadrillage.
30:39 De sorte que si vous voulez aller
30:45 de l'intersection entre ces doigts
30:47 à un autre point sur un autre doigt,
30:49 il y a plein de chemins possibles
30:51 pour y arriver.
30:53 Donc notre idée,
30:55 c'était que si on parvenait à fabriquer des fils
30:57 et des interrupteurs suffisamment bon marché
30:59 et en quantité suffisante,
31:01 même dans le cas où certains seraient cassés,
31:03 on pourrait toujours trouver des alternatives
31:05 pour aller d'un point à un autre,
31:07 d'autres moyens permettant de procéder
31:09 aux calculs informatiques.
31:11 Voilà ce que les nanotechnologies
31:17 peuvent nous apporter.
31:19 Des pièces bon marché et très pointues,
31:21 fabriquées de sorte que même si certaines d'entre elles
31:23 deviennent défectueuses,
31:25 le système peut quand même fonctionner.
31:27 C'est ce qu'on appelle des components.
31:29 En quittant Jim Hiss et la Californie,
31:31 je ne me fais plus aucun souci
31:33 pour l'industrie de l'électronique.
31:35 Nos ordinateurs ont de beaux jours devant eux.
31:37 Vouloir imiter la nature, c'est bien.
31:43 Utiliser les modèles d'architecture
31:45 qui nous entourent, c'est encore mieux.
31:47 Je retourne sur la côte est américaine
31:49 pour découvrir à nouveau
31:51 ce que nous sommes déjà capables de faire
31:53 à l'échelle nanoscopique,
31:55 toujours dans le domaine de l'électronique.
31:57 [Musique]
31:59 Hi, I'm Charles.
32:07 Enchanté, Vladimir Bulovic.
32:09 Alors c'est ça le miracle de la science ?
32:11 Je ne connais pas du tout cet endroit.
32:13 Allons-y.
32:15 Vladimir Bulovic,
32:17 chercheur au MIT,
32:19 a un bon exemple
32:21 pour satisfaire mon appétit de connaissances.
32:23 Pour la première fois,
32:25 on est capables de partir de l'échelle macroscopique
32:27 et de descendre jusqu'à l'échelle nano
32:29 avec une vision cohérente
32:31 et en comprenant ce qui se passe.
32:33 Une fois qu'on aura vraiment bien décrypté tout ça,
32:35 on sera capables de faire des choses
32:37 jusqu'à présent inimaginables.
32:39 Par exemple, si je voulais fabriquer
32:43 une télé de la taille de cette table,
32:45 il faudrait que je sois capable de disposer
32:47 quelques couches de molécules sur toute cette zone
32:49 avec une précision de 10 ou 15 molécules d'épaisseur.
32:53 En tout cas, pas plus de 20 molécules.
32:55 Comment y parvenir ?
32:57 Prenons un écran LED.
32:59 Un écran LED,
33:01 ce qui signifie « diode électroluminescente »,
33:03 est constitué de trois couches.
33:05 La première, au centre,
33:07 est une couche d'un matériau qui va produire de la lumière
33:09 lorsqu'il est excité.
33:11 Au-dessus et en dessous
33:13 sont disposées deux autres couches
33:15 qui entretiennent en permanence cette excitation.
33:17 Elles-mêmes sont reliées
33:19 à la source d'énergie grâce à deux autres couches
33:21 qui assurent les contacts électriques.
33:23 Maintenant, ce qui change quand on est à l'échelle nano,
33:29 c'est l'unité opérationnelle,
33:31 c'est-à-dire celle qui fait fonctionner l'écran.
33:33 Et là, c'est la couche du milieu,
33:35 celle qui a une épaisseur d'environ 5 à 10 molécules
33:37 qui fait le travail.
33:39 Quand on regarde un écran LED,
33:43 c'est la seule qui est luminescente.
33:45 Et ce qui est incroyable, c'est que cette couche
33:47 mesure à peine 10 nanomètres.
33:49 10 nanomètres, ça représente quoi ?
33:51 L'épaisseur d'un cheveu fait environ 15 microns.
33:53 Donc 10 nanomètres,
33:55 c'est 5 millième d'un cheveu.
33:57 Et donc, c'est la seule partie du système qui fonctionne.
34:03 Et il faut parvenir à l'étaler
34:05 sur une surface aussi large que cette table
34:07 avec une précision permettant d'avoir
34:09 un écran parfaitement uniforme.
34:11 Maintenant, si vous prenez ce cornichon,
34:15 ce qui lui donne sa couleur à l'intérieur
34:17 est aussi une molécule.
34:19 Il s'avère que ces molécules,
34:21 comme n'importe quelle molécule,
34:23 peuvent servir de semi-conducteurs
34:25 avec un état excité et un état initial.
34:27 Donc, si je parviens à trouver un moyen
34:29 d'exciter ce cornichon,
34:31 d'exciter les molécules dans ce cornichon,
34:33 c'est-à-dire de les faire passer d'un état à un autre,
34:35 ça devrait me donner de la lumière.
34:37 Si on génère une excitation suffisante,
34:41 on peut exciter presque n'importe quoi,
34:43 jusqu'au point où cela produit de la lumière.
34:45 Donc, si je vous excite suffisamment
34:47 avec de l'électricité,
34:49 vous deviendrez luminescent.
34:51 Utiliser des molécules organiques pour fabriquer un écran,
34:57 un OLED avec un O pour organique,
34:59 quel intérêt ?
35:01 Il serait plus performant, plus mince
35:03 et consommerait moins d'électricité.
35:13 Le premier élément que nous allons allumer,
35:15 il suffit pour cela d'appliquer 110 volts
35:17 de courant alternatif dans ce cornichon LED.
35:19 Et on va voir s'il s'allume.
35:21 Vous voyez bien de la lumière,
35:35 une lumière jaune
35:37 qui correspond à l'excitation des molécules organiques
35:39 dans le cornichon.
35:41 Maintenant, si vous voulez une couleur différente
35:43 pour votre écran télé,
35:45 il faut utiliser un autre type de molécule.
35:47 Il y a plein, plein de molécules là-dedans.
35:51 Pour chaque centimètre cube,
35:53 il y en a 10 puissance 21.
35:55 Et chacune d'entre elles peut briller
35:57 plus d'un million de fois, parfois un milliard de fois.
35:59 Ce qui vous donne une idée
36:01 de la durée de vie d'un tel dispositif.
36:03 Dans le cas de cet écran particulier,
36:07 il faut appliquer 110 volts
36:09 de courant alternatif.
36:11 Le cornichon LED lui-même est très épais.
36:13 Si on voulait faire fonctionner ce LED
36:15 avec seulement 5 volts,
36:17 il faudrait découper le cornichon en tranches très fines
36:19 et disposer des électrodes au-dessus et au-dessous.
36:21 On pourra alors obtenir le même genre de résultat
36:23 que celui que j'ai ici,
36:25 mais dans une structure beaucoup plus petite.
36:27 À peu de choses près.
36:29 Ces écrans à base de molécules organiques
36:33 de la taille de quelques nanomètres sont impressionnants.
36:35 Images pointues,
36:37 noires profonds,
36:39 et épaisseurs de quelques millimètres.
36:41 Ce qui est exceptionnel
36:47 avec les nanotechnologies,
36:49 c'est que nous changeons de paradigme
36:51 dans la manière dont nous construisons les choses.
36:53 Les écrans organiques LED
36:55 sont maintenant une réalité.
36:57 Si on va plus loin,
36:59 et qu'on voit les images qu'on peut générer,
37:01 et la finesse des écrans,
37:03 on peut imaginer des écrans flexibles,
37:05 transparents, qui ressembleraient à de simples vitres
37:07 jusqu'à ce qu'on les allume.
37:09 Imaginez qu'un jour je veuille que tout mon mur
37:13 devienne un écran, par exemple pour remplacer
37:15 ma petite télé habituelle.
37:17 Et je veux que mon grand écran ne fasse pas plus
37:19 de quelques molécules d'épaisseur.
37:21 Comment y parvenir ?
37:23 Comment arriver à fabriquer une télé plus grande que celle-ci
37:25 et faire en sorte qu'elle ne soit pas trop coûteuse ?
37:27 Je pense qu'une des solutions
37:29 c'est de l'imprimer.
37:31 On me vendrait un bout de tissu
37:33 ou une feuille flexible en plastique
37:35 qui serait recouverte de structures organiques
37:37 et que je n'aurai plus qu'à découper
37:39 à la taille désirée.
37:41 Puis je l'accrocherai au mur avec des agrafes.
37:43 Et voilà.
37:45 C'est une télévision à partir de maintenant.
37:47 Un jour peut-être.
37:49 [Musique]
38:09 Et après ?
38:11 Après, pourquoi ne pas imaginer tout et n'importe quel écran ?
38:13 Même le peindre directement sur un mur.
38:15 Tout est possible
38:17 car les OLED permettent aussi de contourner
38:19 un autre problème, celui de l'énergie.
38:21 Aujourd'hui, 1% de l'électricité américaine
38:25 est engloutie par les écrans de télévision.
38:27 Un autre pour cent par les écrans informatiques.
38:29 Ça fait 2%.
38:31 Et ça ne va aller qu'en s'aggravant.
38:33 Impossible de continuer sur cette voie.
38:35 Or, OLED signifie peu de molécules.
38:37 Signifie peu d'énergie nécessaire.
38:39 Ouf. Je vais pouvoir continuer
38:41 à regarder la télé, la conscience tranquille.
38:43 [Musique]
39:09 Grâce aux nanotechnologies,
39:11 il va être possible d'améliorer nettement
39:13 les technologies qui nous servent à
39:15 collecter, convertir et stocker l'énergie.
39:17 Et notamment pour l'énergie solaire
39:19 qui est la solution ultime.
39:21 Que les nanotechnologies
39:23 puissent donner naissance à de nouvelles choses
39:25 ou qu'elles n'apportent qu'une valeur ajoutée
39:27 à des technologies existantes,
39:29 dans tous les cas,
39:31 elles les rendront deux ou trois fois plus efficaces.
39:33 Et...
39:35 ça, c'est pour...
39:37 c'est pour dans longtemps ?
39:39 Non, non, non, c'est en train d'arriver.
39:41 C'est maintenant.
39:43 [Musique]
39:51 Le soleil de Californie
39:53 a de quoi encourager les chercheurs.
39:55 Ce n'est peut-être pas pour rien
39:57 si Alan Higger, prix Nobel de chimie pour ses travaux
39:59 dans ce domaine, s'est installé
40:01 sur cette côte ouest américaine.
40:03 [Musique]
40:09 L'ambiance est comme toujours détendue,
40:11 ce qui n'empêche pas des avancées
40:13 tout aussi prometteuses.
40:15 A l'aube d'une société post-pétrole
40:19 et d'un apocalypse climatique annoncé,
40:21 l'équation miracle, selon Higger,
40:23 semble à portée de main.
40:25 Il suffit d'améliorer une technologie que l'on connaît déjà,
40:27 celle qui utilise l'énergie solaire.
40:29 Ah, c'est une belle vue !
40:31 [Musique]
40:39 Dans ce labo,
40:41 nous concentrons tous nos efforts
40:43 pour améliorer l'efficacité du solaire.
40:45 Ces cellules solaires sont fabriquées ici,
40:51 dans ce laboratoire,
40:53 avec de nouveaux matériaux et une nouvelle architecture,
40:55 ce qui devrait nous permettre
40:57 d'améliorer leur rendement.
40:59 Mais pourquoi faut-il être à l'échelle nano
41:01 pour envisager cet objectif ?
41:03 Si on était à l'échelle micro,
41:05 on ne pourrait pas espérer
41:07 récupérer à terme autant d'énergie,
41:09 ça ne fonctionnerait pas.
41:11 Notre dispositif ne fonctionne
41:13 que s'il est assemblé à l'échelle nano.
41:15 Mais cet assemblage n'est pas évident,
41:17 car l'ordre de grandeur
41:19 auquel on doit travailler
41:21 est de 10 nanomètres.
41:23 C'est trop petit
41:25 pour permettre des manoeuvres
41:27 et il faut donc
41:29 que cette nanostructure
41:31 se crée par elle-même,
41:33 qu'elle s'auto-assemble.
41:35 Si on l'observe de très près,
41:37 on voit qu'il y a là
41:39 deux ingrédients qui se mélangent
41:41 et s'assemblent à l'échelle nanométrique.
41:43 Donc, tout ce que nous,
41:45 nous avons à faire,
41:47 c'est de mélanger ces deux composants
41:49 dans un solvant
41:51 qui va les dissoudre avant de s'évaporer.
41:53 On obtient comme résultat
41:55 cette fantastique nanostructure
41:57 qui nous permet
41:59 de transformer les photons
42:01 en électricité.
42:03 Mais attention,
42:05 on n'y arrive pas à tous les coups.
42:07 La difficulté, c'est de parvenir
42:09 à agencer les ingrédients
42:11 de façon à obtenir
42:13 la bonne structure nanométrique.
42:15 Alan Higger
42:17 est un militant de l'énergie solaire.
42:19 Il décide de nous montrer
42:23 notre installation sur les hauteurs
42:25 de Santa Barbara.
42:27 Nous avons installé ces panneaux solaires
42:33 il y a environ deux ans
42:35 et le résultat est fantastique.
42:37 Nous avons en fait réduit à zéro
42:39 notre dépense d'électricité.
42:41 Le soleil fournit en une heure
42:45 une énergie qui suffirait
42:47 à elle seule à couvrir
42:49 tous les besoins de la planète
42:51 pendant un an.
42:53 C'est impressionnant, non?
42:57 Et ça, c'est notre compteur électrique.
42:59 Comme vous pouvez le voir,
43:01 il tourne dans ce sens.
43:03 Ce qui signifie que vous vendez.
43:05 Oui, nous vendons de l'électricité
43:07 au réseau. La nuit, il tourne
43:09 dans l'autre sens et donc,
43:11 on achète de l'électricité au réseau.
43:19 Nous travaillons sur une nouvelle génération
43:21 de cellules photovoltaïques.
43:23 Ce sont en fait des cellules solaires
43:25 en plastique qui ressemblent à ça.
43:27 Elles sont très légères, flexibles
43:31 et seront beaucoup moins chères
43:33 que celles qui sont disponibles aujourd'hui.
43:35 Ces cellules en plastique sont en fait
43:43 imprimées à partir d'une solution.
43:45 Une solution contenant
43:47 une sorte d'encre semi-conductrice
43:49 et donc, ça ne coûte pas plus cher
43:51 qu'une simple impression.
43:53 Cette technologie est l'un des meilleurs
44:01 exemples de ce que peuvent faire
44:03 les nanosciences et technologies.
44:05 Imprimé un panneau solaire
44:15 dans la structure s'auto-assemble,
44:17 les nanotechnologies apportent la solution
44:19 et sa mise en pratique. La solution,
44:21 parfaite, tout devient possible, léger,
44:23 pas cher, simple à fabriquer.
44:25 Mais il reste un problème à résoudre, celui
44:27 de l'efficacité, car jusqu'à aujourd'hui,
44:29 les rendements de ces panneaux solaires souples
44:31 sont moitié moins importants que ceux
44:33 des panneaux solaires rigides qui ont
44:35 eux-mêmes un rendement limité.
44:37 À l'heure actuelle, en laboratoire,
44:39 le rendement est faible.
44:43 C'est environ 6%, comparé aux 15%
44:45 ou 18% que nous obtenons avec ça.
44:47 OK ? Il y a donc encore
44:51 beaucoup de progrès à faire en termes
44:53 d'efficacité.
45:11 Ces cellules en plastique seront
45:13 incorporées directement dans les tuiles,
45:15 sur le toit. Le rêve,
45:17 c'est que, quand vous installerez les tuiles,
45:19 les panneaux solaires seront
45:21 d'ores et déjà intégrés. Rêvons
45:23 un peu, ça peut arriver.
45:25 Si nous avons des cellules solaires
45:31 avec un rendement de 10%,
45:33 on peut obtenir 100 watts par mètre carré,
45:35 OK ? Et c'est quoi
45:37 100 watts ? 100 watts,
45:39 c'est suffisant pour alimenter une ampoule.
45:41 100 watts pour une famille
45:43 qui n'a pas l'électricité,
45:45 ça peut changer sa vie.
45:47 100 watts, ça peut lui permettre d'avoir
45:49 de la lumière la nuit, de faire fonctionner
45:51 une radio ou une petite TV.
45:53 Donc, un de nos rêves,
45:55 avec cette technologie,
45:57 c'est de diffuser ces cellules flexibles,
45:59 simples, légères, au coût
46:01 le plus bas, et de fournir ces
46:03 100 watts aux milliards de gens qui n'ont pas
46:05 accès aux réseaux électriques.
46:07 Et de les fournir à la télé,
46:09 et de les fournir à la télé,
46:11 et de les fournir à la télé,
46:13 et de les fournir à la télé,
46:15 et de les fournir à la télé,
46:17 et de les fournir à la télé,
46:19 et de les fournir à la télé,
46:21 et de les fournir à la télé,
46:23 et de les fournir à la télé,
46:25 et de les fournir à la télé,
46:27 et de les fournir à la télé,
46:29 et de les fournir à la télé,
46:31 et de les fournir à la télé,
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49:51 et de les fournir à la télé.
49:53 [Musique]
49:55 Sous-titres réalisés para la communauté d'Amara.org
49:58 [SILENCE]