Conception de nanomatériaux avancés multicomposants durables
Les nanomatériaux multicomposants (MCNM – multi-component nanomaterials) sont des matériaux hybrides avancés formés par deux ou plusieurs composants fonctionnels, tels que des nanocristaux et des nanoparticules, ou par un nanomatériau dont la composition chimique unique est modifiée par des revêtements durs ou souples. Des secteurs industriels majeurs tels que la construction, l’alimentation, les soins de santé, l’énergie, les cosmétiques et l’électronique investissent tous dans la recherche, la conception et le développement technologique de ces nouveaux matériaux prometteurs, qui offrent des avantages sans précédent. La conception des MCNM pose néanmoins des problèmes considérables. Par ailleurs, ces produits hybrides s’accompagnent également de divers problèmes environnementaux, de santé et de sécurité en raison de la toxicité variable des différents composants et des interactions complexes avec les systèmes biologiques et écologiques. «Le manque de recherche fondamentale et d’orientations réglementaires concernant les propriétés uniques de ces matériaux avancés, amplifient encore ces préoccupations», explique Danail Hristozov, coordinateur du projet SUNSHINE. L’équipe de Danail Hristozov a travaillé à l’élaboration de stratégies sûres et durables dès la conception (SSbD pour safe and sustainable by design) pour la création de produits qui intègrent des nanomatériaux multicomposants.
Mieux comprendre les MCNM
Le projet a travaillé sur plusieurs études de cas spécifiques de produits MCNM, notamment des matériaux destinés à remplacer les retardateurs de flamme halogénés, des matériaux nanohybrides qui améliorent la résistance mécanique des matériaux de construction, des applications destinées à éliminer les gaz toxiques des façades des bâtiments, des nanoargiles pour l’emballage de céréales antiparasitaires et des revêtements antiadhésifs destinés à remplacer le polytétrafluoroéthylène dans les ustensiles de cuisson. «Le projet a permis d’acquérir une solide compréhension des risques et de l’exposition associés à ces matériaux avancés, ainsi que de l’impact de leurs interactions complexes sur les processus de fabrication et les performances des produits», explique Danail Hristozov. Une partie du projet SUNSHINE a consisté à développer et à tester une infrastructure électronique numérique destinée à faciliter la collaboration et l’échange d’informations entre les différents acteurs de la chaîne d’approvisionnement. Il s’agit d’une plateforme qui rassemble l’ensemble des connaissances, outils et données nécessaires au développement et à la validation des stratégies SSbD pour les matériaux et produits à base de MCNM. Grâce à SUNSHINE, l’infrastructure électronique a été appliquée dans les différentes études de cas des projets à différents stades d’un processus itératif, ce qui a permis de l’affiner en permanence en fonction des besoins des parties prenantes.
Une Europe plus durable
SUNSHINE contribuera largement à renforcer la capacité du secteur des nanotechnologies à proposer des produits innovants sur le marché. «Les stratégies SSbD garantiront la sécurité sans compromettre la mise à l’échelle des nanotechnologies, ce qui accélérera l’innovation», fait remarquer Danail Hristozov. Certains MCNM peuvent révéler des risques de sécurité inattendus plusieurs années seulement après leur mise sur le marché, ce qui pourrait mener à l’élaboration de réglementations lourdes susceptibles de nuire à la confiance des consommateurs. En répondant aux préoccupations réglementaires dès les premiers stades de l’innovation, l’approche SUNSHINE permettra de mettre sur le marché des technologies plus sûres basées sur les MCNM, tout en réduisant les coûts de R&D et de mise en conformité avec la réglementation tout au long de leur cycle de vie. «La compétitivité industrielle et la croissance économique s’en trouveront directement renforcées», ajoute Danail Hristozov. «Le projet aura un impact considérable sur la société en fournissant des produits à valeur ajoutée plus sûrs qui contribueront directement au bien-être des citoyens.»
De SUNSHINE à SUNRISE
Le travail prometteur de SUNSHINE se poursuivra dans le cadre d’un nouveau projet, SUNRISE, qui s’achèvera fin 2027. «SUNRISE s’appuiera sur nos réalisations pour proposer une approche d’évaluation intégrée des incidences sanitaires, environnementales, sociales et économiques, et nous le testerons par le biais d’études de cas représentant des matériaux avancés d’intérêt industriel et de haute importance sociétale», conclut Danail Hristozov.
Mots‑clés
SUNSHINE, nanomatériaux multicomposants, hybrides, risques, fonctionnels, infrastructure électronique
