LNE-Nanotech

Institut de Métrologie pour les Nanotechnologies

Les nanomatériaux et les nanodispositifs connaissent un essor fulgurant et promettent des applications potentielles de plus en plus nombreuses, en particulier dans les secteurs industriels clés des matériaux, de la médecine, de l’électronique et de l’énergie. Les nanotechnologies sont ainsi appelées à jouer un rôle important dans l’avènement de la société connectée de demain, ainsi que dans la transition écologique et énergétique. L’Europe et la France en ont d’ailleurs fait un des piliers de leurs programmes d’innovation. 

nano1Or la rupture technologique associée aux nanosciences et nanotechnologies réside plus dans les outils à développer pour imager, analyser et mesurer la matière à cette échelle réduite que dans la fabrication en elle-même. Ces développements apparaissent comme étant indispensables pour apporter des réponses à la plupart des questionnements sur les nanomatériaux (maitrise des matières premières et des procédés de production, démonstration des performances, exigences réglementaires & évaluation des risques) et accompagner des démarches d’innovation responsable sur la base de données fiabilisées.

 

LNE-Nanotech schéma

C’est pour répondre à ces enjeux que le LNE a décidé d’organiser ses activités sur les nanomatériaux et les nanodispositifs autour d’un Institut dédié aux problématiques de métrologie à l’échelle du nanomètre : LNE Nanotech.

L'institut LNE-Nanotech

L’Institut LNE-Nanotech bénéficie de plus de 10 années de travail sur les nanomatériaux, réalisées par 7 équipes de recherche avec un objectif commun de développer les moyens de référence nécessaires à la fiabilisation des données de mesure. Son expertise couvre la caractérisation de propriétés physico-chimiques critiques pour les nanomatériaux et les nano-dispositifs , l’évaluation de l’émission de nanoobjets depuis des matériaux nanocomposites ou encore le développement d’instruments et d’étalons primaires nécessaires à l’étalonnage et à l’évaluation des performances de moyens de mesure divers.

La spécificité de LNE-Nanotech est de mobiliser en un seul Institut des forces de recherche en chimie, en dimensionnel, en électricité, en thermique, en comportement des matériaux ou encore en statistiques et évaluation des incertitudes. Cette approche pluridisciplinaire en métrologie est un atout décisif pour répondre aux défis de caractérisation associés aux nanomatériaux et nano-dispositifs.

L’organisation de LNE-Nanotech en une branche Innovation, responsable des activités de R&D en métrologie pour des niveaux TRL assez bas, et une branche Développement, en charge des activités de métrologie appliquées, assure un transfert d’expertise continuellement au plus haut niveau métrologique vers ses partenaires.

Institut LNE-Nanotech - Les 2 branches

nano2Le développement de nouveaux concepts métrologiques (métrologie hybride, …), d’étalons adaptés à l’échelle nanométrique et de méthodes de référence apporteront, tant en termes d’innovation, qu’au niveau réglementaire, un soutien aux industriels dans leur démarche de mesure, ainsi que des données fiables pour l’évaluation des risques associés à l’utilisation des nanomatériaux. 

LNE-Nanotech fédère également les acteurs français autour des problématiques de mesure à l’échelle nanométrique (comme l’a déjà initié le Club nanoMétrologie depuis 2011) et met en place des partenariats avec des acteurs complémentaires du LNE sur ces sujets (fabricants d’instruments de mesure, formulateurs de matériaux polymères, évaluation de la toxicité…).

Les objectifs

  • Soutenir une innovation responsable des nanotechnologies,
  • La réalisation de travaux R&D visant à développer et valider une instrumentation métrologique spécifique,
  • La mise à disposition de références pour les communautés industrielle et académique (instrument comme l’AFM métrologique ou des étalons / matériaux de référence certifiés),
  • Le transfert de compétences via l’accompagnement d’industriels (collaborations R&D, prestations de service en termes d’essais, d’étalonnage et d’assistance technique, formation),
  • Le pilotage d’inter-comparaisons pour permettre aux acteurs industriels et académiques d’évaluer leurs pratiques de mesure et pouvoir soutenir à termes un cadre d’accréditation COFRAC sur ces sujets,
  • L’appui à la normalisation et à la réglementation
  • La pédagogie/formation, notamment via le Club nanoMétrologie et des interventions dans des cursus universitaires / écoles d’ingénieurs.

Axes de travail

  • Caractériser les paramètres clés des nanomatériaux (taille, forme, charge, concentration, surface spécifique, porosité, état de surface...)
  • Développer une métrologie adaptée pour contribuer à l’évaluation des risques associés aux nanomatériaux (exposition et toxicité) à différentes étapes de leur cycle de vie (production, usage, fin de vie)
  • Développer des outils pour caractériser les propriétés des nanodispositifs (dimensionnelles, électriques et thermiques)
  • Développer une métrologie pour la caractérisation des matériaux 2D (ex : graphène)
LNE-Nanotech Axes de travail

Ces actions se traduisent par une douzaine de projets de recherche, menés aux niveaux national ou européen, et font par ailleurs actuellement l’objet de 5 thèses de doctorat :

  • Développement d’une métrologie hybride AFM/MEB pour améliorer l’incertitude de mesure des paramètres dimensionnels de nanoparticules (Mai 2017 – Avril 2020)
  • Caractérisation et quantification métrologique de nano-objets d’origine anthropique et naturelle en Ile de France (Novembre 2015 – Octobre 2018) en partenariat avec l’Institut Physique du Globe de Paris (IPGP)
  • Fractionnement et caractérisation de nanoparticules par une méthode hydrodynamique : modélisation et application aux produits de consommation (Avril 2018 – Mars 2021) en partenariat avec l’Ecole Supérieure de Physique et Chimie Industrielles de la ville de Paris (ESPCI)
  • Etude de l’impact toxicologique in vivo sur les fonctions cérébrales de l’exposition par inhalation aux nanomatériaux (Avril 2018 – Avril 2021) en partenariat avec l’Institut de Génomique Fonctionnelle de Lyon (IGFL)
  • Identification et caractérisation métrologique des nanoparticules en matrices complexes (Septembre 2018-Août 2021) en partenariat avec le Laboratoire Interdisciplinaire sur l’Organisation Nanométrique et Supramoléculaire (CEA/DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS)

Les moyens de l'institut

LNE-Nanotech bénéficie de nombreux équipements dédiés à l’étude des nanomatériaux ainsi qu’aux propriétés de nanodispositifs. Il peut par ailleurs s’appuyer sur l’ensemble du parc analytique du LNE, parmi lequel une large variété d’instruments de chimie analytique (ICP-MS, ICP-AES, Fluo-X, FTIR...), des équipements de caractérisation de propriétés physiques (pycnomètre à gaz, DSC, plaque chaude gardée, banc de micro-traction...) ou encore des enceintes de vieillissement accéléré (température, humidité, UV, ambiance corrosive...).

Les travaux R&D qui y sont menés concernent l’ensemble du processus de mesurage (étalonnage des instruments, préparation des échantillons, acquisition et traitement des données, évaluation des incertitudes de mesures), chacune de ces étapes pouvant avoir un impact considérable sur la qualité des résultats obtenus.

Nanomatériaux

Caractérisation des propriétés physico-chimiques

Instrument de référence primaire français : l’AFM métrologique

AFM métrologiqueLe Microscope à Force Atomique (AFM) métrologique du LNE est l’instrument de référence primaire français pour les mesures dimensionnelles à l’échelle du nanomètre. Fruit de plus de 8 ans de développement, il offre aujourd’hui  la possibilité aux acteurs français de disposer d’étalons primaires certifiés pour leurs microscopes électroniques (MEB) ou à champ proche (AFM) dans le but d’obtenir des mesures traçables au mètre du point de vue métrologique, condition indispensable pour disposer de données comparables. Sa conception permet de maîtriser les différentes sources d’incertitude sur la mesure pour proposer des valeurs de référence au nanomètre près. La traçabilité métrologique des mesures dimensionnelles réalisées sur les plateformes CARMEN et MONA est ainsi assurée.

 

Plateforme CARMEN

CARMEN

La plate-forme de CARactérisation MÉtrologique des Nanomatériaux (CARMEN) du LNE rassemble, sur 150 m2 de salle blanche en milieu contrôlé (température, hygrométrie, vibration...), l’ensemble des instruments nécessaires pour dresser la fiche d’identité d’une nanoparticule et développer les différentes méthodes de référence primaire associées :

 

 

 

  • Taille, Distribution de taille, Forme et Etat d’agglomération/agrégation : MEB-EDX (Microscope Electronique à Balayage couplé à de la spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie pour la composition chimique élémentaire), AFM (Microscope à Force Atomique), DLS (Diffusion Dynamique de la Lumière)
  • Charge : Zéta-mètre,
  • Surface spécifique et porosité : instrument BET,
  • Structure cristallographique : DRX (Diffraction des Rayons X).  

Différents moyens de préparation d’échantillons (lyophilisateur, sonde à ultra-sons, centrifugation…), un spectromètre de masse à comptage individuel (sp ICP-MS) et une chaine de fractionnement flux-force couplée à différents détecteurs (A4F-DRI-UV-MALS-ICPMS) viennent compléter cette plateforme pour la caractérisation de la taille, de la composition chimique, de la concentration ou encore de l’agglomération de nanoobjets. 

Des outils de traitement de données, basés sur le Machine Learning et l’Intelligence Artificielle, développés et validés dans le cadre d’un partenariat avec Pollen Metrology y sont également disponibles.

L’activité de la plate-forme CARMEN permet d’aider les entreprises à effectuer des mesures fiabilisées sur les nanomatériaux qu’elles produisent et/ou intègrent dans leurs procédés en mettant en œuvre la technique de caractérisation la plus adaptée à chaque cas de figure et des protocoles de mesure éprouvés. Cela contribue à améliorer les performances de produits et les contrôles qualité associés, à soutenir les études sur l’évaluation des risques et à répondre aux exigences réglementaires actuelles (déclaration R-Nano, étiquetage, REACH) par le biais d'une amélioration de la traçabilité B2B de ce type de substances.

 

Plateforme MONA

MONA

La plateforme Métrologie On et off-line des NanoAérosols (MONA) est dédiée à la caractérisation métrologique des nano-objets sous forme d’aérosols. Elle a pour objectif d’assurer la traçabilité métrologique aux unités du Système International (SI) de ce type de mesures, afin de garantir la comparabilité des résultats. Des protocoles de référence pour la génération d’aérosols aux caractéristiques maitrisées (taille, concentration, stabilité…) y sont développés dans l’objectif d’évaluer les performances de systèmes de prélèvement de particules (pollution atmosphérique, exposition du travailleur) et de systèmes de filtration ou encore de fiabiliser les études de toxicité par inhalation. Des méthodes de référence pour la caractérisation de la taille, de la distribution de tailles et de la concentration en nombre ou en masse de nanoparticules dans l’air y sont également mises en place, avec des applications possibles pour la pollution atmosphérique ou l’évaluation du relargage de nanoparticules lors de l’utilisation de différents produits de consommation (produits cosmétiques en poudre, ponçage de peintures...).   

Elle dispose notamment d’instruments permettant de :

  • générer des aérosols de référence à partir de poudres ou de suspensions colloïdales (électrospray, atomiseur, générateur à étincelle),
  • caractériser la pulvérulence de poudres nanostructurées (vortex-shaker
  • mesurer la taille, la distribution de tailles et la concentration en nombre ou en masse de particules sur une gamme allant de quelques nanomètres à plusieurs micromètres  en temps réel (compteurs de particules CPC, spectromètres de mobilité électrique SMPS, analyseur rapide de particules DMS ou encore  spectromètre optique APS) ou après prélèvement sur différents supports (filtres, grilles de microscopie, impacteur basse pression DLPI…).

 

Banc instrumenté pour simuler la dégradation thermique de nanocomposites

Banc instrumentéLe développement de nouveaux produits à base d’additifs sous forme nanoparticulaire soulève la question de leur devenir, notamment lors de leur fin de vie. Leur potentielle émission lors d’un incendie ou du traitement des déchets par incinération peut présenter un problème de santé publique. Il est donc crucial de pouvoir quantifier et maîtriser ce relargage potentiel pour développer des produits plus sûrs.

Un banc d’essai instrumenté (cône calorimètre) développé au LNE et validé  du point de vue métrologique permet de simuler différents scénarios de dégradation thermique (combustion accidentelle ou incinération en atmosphère contrôlée) pour ces produits nanochargés. Les (nano)particules générées peuvent y être quantifiées et prélevées de façon représentative en vue de leur caractérisation sur la plateforme CARMEN. Le développement de produits aux risques maîtrisés est ainsi possible.

Nanodispositifs

Plateforme NAEL

NAELParmi les différentes propriétés offertes par l’échelle nanométrique, les propriétés électriques régies par des effets quantiques nécessitent une métrologie adaptée afin d’en exploiter pleinement le potentiel. 

La plateforme de NAnométrologie ELectrique (NAEL), dédiée à l’étude des propriétés électriques des nanomatériaux et nanocircuits, tente d’apporter une réponse à cette problématique. Elle est constituée de différents équipements spécifiques :

  •  une station de mesure sous 4 pointes micro-positionnées pour la mesure de résistance électrique de grande précision et de grande dynamique
  • un C-AFM : un microscope à force atomique à pointe conductrice permettant, d’obtenir la topographie d’une surface à l’échelle nanométrique, mais également une cartographie des propriétés électriques du matériau étudié,
  • un SMM : microscope à sonde locale électrique micro-onde (SMM : scanning microwave microscope) permettant de mesurer des propriétés électriques diverses telles que l’impédance, la capacité, et la permittivité électrique à l’échelle du nanomètre. 

 

Un microscope thermique à sonde locale (SThM)

SThMTout comme les propriétés électriques, la compréhension des phénomènes thermiques à l’échelle nanométrique représente un véritable enjeu industriel dans le domaine des nanotechnologies (semi-conducteurs, couches minces, nanomédicaments). Un contrôle minutieux de la conductivité thermique au sein des nanodispositifs est à la base du développement d'outils plus performants en microélectronique ou dans le domaine de la récupération et de la conversion de l’énergie.

Pour mieux maîtriser ces phénomènes thermiques le LNE dispose d’un microscope thermique à sonde locale (SThM) permettant d’améliorer nos connaissances sur ces propriétés et leur potentiel.

 

Partenariats

Que ce soit avec des partenaires industriels (producteurs de nanomatériaux, fabricants d’instruments de mesure, éditeurs de logiciels de traitement de données de mesure, …) ou académiques (formulateurs de matériaux polymères nanochargés, évaluation de la toxicité, nanofabrication...), le LNE a déjà noué de nombreux liens avec des acteurs clés et aux compétences complémentaires dans le domaine des nanomatériaux. En mettant au service des entreprises son expertise en métrologie, le LNE favorise le développement d’une filière en plein essor.

POLLEN Metrology

Pollen

Fondée en 2014 et implantée près de Grenoble, la société POLLEN Metrology est le premier éditeur de logiciel intelligent de contrôle de procédés dédié au développement de matériaux à hautes performances. La technologie PLATYPUSTM permet l’analyse croisée et intelligente de données en provenance de multiples instruments de caractérisation. Cette technologie unique améliore les rendements de production, réduit considérablement les coûts de R&D et permet la réduction des défauts en production à gros volume.

La collaboration entre POLLEN Metrology et le LNE, initiée en 2015, permet de répondre aux besoins de logiciels métiers de métrologie flexibles, évolutifs et adaptatifs en fonction de la maturité de développement des procédés. La technologie PLATYPUSTM est déjà utilisée quotidiennement dans le travail de recherche des équipes du LNE ainsi que dans les prestations de service que le LNE propose.

Un programme de recherche commun (nPSize / Improved traceability chain of nanoparticle size measurements) entre le LNE et POLLEN Metrology vient d’être sélectionné dans le cadre de l’appel à projet prénormatif 2017 d’EMPIR, le principal programme européen pour la recherche en métrologie.

De plus, POLLEN Metrology a réalisé fin 2017 une levée de fonds de 2 millions d’euros pour le déploiement mondial de son logiciel dédié à l’industrie intelligente du futur dans trois domaines : l’industrie du semiconducteur, l’industrie des nanomatériaux et l’industrie des matières premières et des poudres.

XENOCS

XenocsSociété française d’instrumentation pour la caractérisation des matériaux à l’échelle nanométrique, XENOCS a pour ambition de rendre accessible la mesure de nanoparticules (taille, distribution en taille, forme, structure cristalline, agglomération et surface spécifique) sous forme de poudres ou de suspensions colloïdales par des instruments de SAXS (Small and Wide Angle X-ray Scattering). L’exercice d’inter-comparaison organisé par le Club nanoMétrologie entre 2013 et 2014, auquel a participé XENOCS, a montré la grande fiabilité de cette technique.

CORDOUAN Technologies

CordouanLa société CORDOUAN Technologies conçoit et commercialise des équipements avancés de caractérisation physico-chimique (taille, charge, etc.) des nanoparticules et des nanomatériaux pour les laboratoires de recherche, les entreprises de chimie et de pharmacie. CORDOUAN Technologies a notamment développé deux instruments utilisant la technique DLS (Dynamic Light Scattering) et participe aux inter-comparaisons réalisées dans le cadre du Club nanoMétrologie.

Le LNE, XENOCS et CORDOUAN Technologies travaillent aujourd’hui conjointement dans le cadre de SAXSize, un projet financé par le Fonds Unique Interministériel (FUI) visant à développer un nouvel instrument de métrologie plus compact et moins cher que les solutions qui existent aujourd’hui sur le marché pour la mesure de taille de nanoparticules.

C2N

Logo c2nLe Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N) est né de la décision conjointe du CNRS et de l’Université Paris-Sud de fusionner et de regrouper sur un même site le Laboratoire de Photonique et de Nanostructures (LPN) et l’Institut d’Electronique Fondamentale (IEF) en 2016. La forte activité en instrumentation du C2N en fait un acteur à l’état de l’art mondial dans le développement de nouveaux instruments pour les nanotechnologies.

Le LNE et le C2N collaborent pour développer différents prototypes d’étalons de mesure à base de réseaux de pas microniques ou submicroniques. Leur certification via l’AFM métrologique du LNE permet de proposer des étalons de transfert pour la mesure dimensionnelle par AFM et/ou MEB.

C2MA

Le Centre des Matériaux des Mines d'Alès (C2MA) est un centre de recherche commun MINES Alès - ARMINES dont les activités concernent le développement et l’étude des matériaux innovants dans le domaine des matériaux polymères et de matériaux minéraux ou à matrice minérale.

Le LNE et le C2MA interagissent depuis plusieurs années sur des projets de recherche en lien avec la fin de vie par dégradation thermique (incendie ou incinération) de matériaux polymères contenant des additifs nanoparticulaires. L'objectif est d’évaluer le risque lié à l’émission de nanoobjets et de mieux appréhender le lien entre une éventuelle toxicité et les caractéristiques des nanomatériaux utilisés.  

 

Agencement de nanoparticules de silice

Agencement de nanoparticules de silice

Graphène vu au microscope à force atomique

Graphène vu au microscope à force atomique

Une expertise au service de la communauté scientifique

Les chercheurs de LNE-Nanotech sont impliqués dans de multiples coopérations en France et à l’international, visant à améliorer nos connaissances et compétences sur le sujet des nanomatériaux et nanodispositifs. 

NANOMET

logo nanometLancé en 2014 sur un financement de la Direction Générale des Entreprises (DGE), le projet NANOMET a été coordonné par le LNE. Il a visé à accompagner les PME françaises dans leurs problématiques de caractérisation de substances à l’état nanoparticulaire en proposant des protocoles de référence pour différentes techniques de mesure utilisées pour déterminer leur taille. Plus de 150 acteurs industriels (90 PME,  55 grands groupes et 5 fédérations/syndicats) ont à ce jour créé un compte sur le site du projet pour accéder aux protocoles et à différentes ressources documentaires.


NanoDefine

logo nanodefineProjet phare de la Commission Européenne pour permettre la mise en place de la recommandation de définition d’un nanomatériau 2011/696/UE dans les différentes réglementations sectorielles, le projet NanoDefine, auquel le LNE a contribué, a été lancé en 2013 et s’est achevé fin 2017. Ce projet a visé à évaluer les points forts et les limitations de la plupart des techniques d’analyses présentes sur le marché et à développer un arbre décisionnel, implémenté dans le NanoDefiner e-tool, pour aider les acteurs industriels à s’orienter vers la technique de caractérisation la plus adaptée à un cas de figure donné (type de nanomatériaux, type de matrices…). Des protocoles de mesure harmonisés et validés y ont également été développés.

MetroNano’Com / Développement d’une métrologie adaptée à la mesure des nanoparticules en milieux complexe

L’étude de la taille de nanoobjets en milieux complexes reste un véritable défi métrologique, alors que cette information s’avère critique pour maitriser les performances de nanomatériaux, comprendre d’éventuels risques ou encore répondre aux exigences réglementaires (R-Nano, étiquetage). Les différentes techniques de caractérisation disponibles aujourd’hui sur le marché présentent toutes des points forts et des limitations qui leur sont propres, les techniques de microscopie (MEB et AFM) étant néanmoins considérées comme les approches de référence du fait de leur caractère direct d’observation des particules. Elles nécessitent cependant la mise en œuvre d’une étape préalable de préparation des échantillons, complexe à réaliser et pouvant dans certains cas entrainer une non représentativité des résultats par rapport au milieu étudié. Le projet MetroNano’Com vise à évaluer les performances métrologiques et assurer la traçabilité métrologique de 3 techniques indirectes (DLS, SAXS et DRX), qui présentent l’avantage de pouvoir réaliser des mesures in situ. Le couplage de ces méthodes sur différents types d’échantillons sera également étudié.

nPSize / Improved traceability chain of nanoparticle size measurements

Ce projet collaboratif, financé par le programme européen de recherche en métrologie EMPIR, vise à évaluer les performances de plusieurs systèmes de mesure de nanoparticules, dont notamment la Microscopie Electronique à Balayage (MEB), la Microscopie à Force Atomique (AFM) ou encore la Diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS), et à délivrer aux utilisateurs des méthodes d’étalonnage améliorées. Des matériaux de référence aux caractéristiques variées (forme, composition chimique, polydispersité, concentration) seront utilisés pour réaliser une comparaison des différents systèmes, incluant une évaluation des incertitudes de mesure associées. Les résultats permettront de proposer en normalisation une approche combinant plusieurs de ces techniques (métrologie hybride) pour améliorer la traçabilité métrologique des mesures de tailles, ainsi que l’évaluation des erreurs qui peuvent être faites dans ce type de caractérisation.

Flagship Graphene

logo FlagshipLe Flagship Graphene constitue le plus grand programme de recherche collaborative de l’Europe et vise à exploiter les propriétés uniques du graphène pour innover dans de nombreux secteurs industriels. Lancé en 2013, le projet est entré en 2018 dans sa seconde phase à laquelle le LNE contribue via sa participation au Centre de validation du Flagship. L’objectif est d’accompagner les acteurs industriels membres du Flagship Graphene sur les questions de caractérisation pour leur permettre de disposer de données justifiant de la plus-value d’avoir recours au graphène pour innover.

NANOTOX’IN – Évaluation des risques induits par l'incinération de nanocomposites à matrices polymères émergents

Le développement de nouveaux produits plastiques à base de nanoparticules soulève la question du relargage de ces dernières au cours de la vie du produit avec les questions de santé publique que cela pourrait poser et qu’il est donc nécessaire d’étudier. Le projet NANOTOX’IN s’intéresse plus particulièrement à l’évaluation de la toxicité des nanoparticules (Alumine Al2O3,  Boehmite AlO(OH), Silice SiO2) émises lors de l’incinération d’une matrice EVA largement utilisée dans l’industrie de la câblerie et à l’impact de la dégradation thermique sur une éventuelle modification de cette toxicité. Le LNE intervient dans ce projet en mettant à disposition de ses partenaires (Mines d’Alès et Mines de Saint-Etienne) son expertise et ses moyens pour dégrader thermiquement les différentes formulations investiguées, prélever de façon représentative les particules émises et les caractériser selon l’ensemble de leurs paramètres pertinents tels que décrit dans le document ISO/TR 13014.

Pour en savoir plus, consultez la page du projet

Release_Nanotox – Etude in vivo de l’impact potentiel sur les fonctions cérébrales des particules issues de matériaux nanocomposites sous contraintes d’usage

Le projet de recherche Release_NanoTox, piloté par le CSTB, vise à apporter, par une approche réaliste, des connaissances nouvelles concernant l’impact potentiel sur les fonctions cérébrales de nano-objets issus de peintures additivées en TiO2 sous contrainte d’usage (vieillissement UV et abrasion correspondant à des opérations de décapage). Le LNE contribue à fiabiliser les données obtenues par une caractérisation physico-chimique des différents matériaux considérés (taille, composition chimique...), une validation des performances du dispositif d’abrasion permettant d’identifier les conditions opératoires les plus pertinentes pour réaliser l’étude in vivo, la caractérisation physico-chimique (concentration en nombre, taille, distribution granulométrique) des nano-objets dans la chambre d’exposition via des mesures en temps réel et après des prélèvements représentatifs et enfin l’analyse de la biorépartition des nano-objets dans différents organes.


Safemat - Modéliser la migration de nanoparticules depuis les matériaux au contact des aliments

logo safematUn des axes de travail de l’Unité Mixte Technologique Actia Safemat (Sécurité des matériaux et emballages au contact) regroupant des équipes du LNE et de l’INRA/AgroParisTech concerne l’étude de la migration de nanoparticules depuis les matériaux au contact d’aliments et/ou cosmétiques. Une approche par modélisation est envisagée pour développer des matériaux plus sûrs, ainsi que le développement d’une stratégie analytique permettant de vérifier l’absence de migration spécifique de ce type de substances, notamment dans le cas de conditions dégradées (vieillissement...). 


Club nanoMétrologie

Logo clubnanoLe LNE et son partenaire C'Nano (CNRS) ont créé en 2011 le Club nanoMétrologie, un club ouvert à tous les industriels et organismes intéressés par les problématiques de caractérisation en lien avec les nanosciences et les nanotechnologies. Il s’agit aujourd’hui d’un réseau de 400 membres dont un tiers d’industriels (producteurs et utilisateurs de nanomatériaux, fabricants d’instrumentation et de logiciels, prestataires de services d’analyse...) parmi lesquels une cinquantaine de PME,  qui vise à faire progresser les pratiques sur ces sujets et à trouver des solutions aux problématiques industrielles associées. Les actions menées au cours des dernières années ont notamment permis l’émergence de plusieurs projets de recherche collaborative avec des industriels ou la réalisation de comparaisons inter-laboratoires.

… LNE-Nanotech également présent dans plusieurs réseaux et groupes de travail

Groupe de Travail ANSES « Nanos & Alimentation »

Réseau Mixte Technologique ProPack Food

Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l’Air 

AVICENN : Association de veille et d'information civique sur les enjeux des nanosciences et des nanotechnologies

Forum NanoResp

Flagship Graphène

Cosmetic Valley

Groupe Fractionnement Flux Force (A4)

Normalisation :

Une offre d’accompagnement diversifiée

Le LNE vous aide à innover de façon responsable et à répondre aux exigences réglementaires sur la base d’une caractérisation fiabilisée de vos nanomatériaux.

  • Etalonnage d’instruments
    • Certification de réseaux périodiques (pas et hauteur de marche dans la gamme nanométrique) via l’AFM métrologique pour l’étalonnage de microscopes (AFM & MEB)
    • Vente d’étalons de transfert pour microscopes (AFM & MEB)
    • Dépôt sur filtre de masse contrôlée de nanoparticules
  • Evaluation des performances d’instruments de mesure et de systèmes de prélèvements de particules (efficacité…)
  • Caractérisation complète de nanomatériaux dans différents milieux (liquides, milieux biologiques, aérosols...)
    • Identification de la technique la plus adaptée à votre problématique (réalisation de benchmark d’instruments)
    • Paramètres accessibles sur les particules : taille, distribution de tailles, concentration, état d’agglomération/agrégation, facteur de forme, surface spécifique, porosité, potentiel zéta, structure cristallographique, composition chimique et impuretés, densité, propriétés électriques et propriétés thermiques
    • Evaluation de la stabilité de suspensions colloïdales (notamment selon les protocoles OCDE)
    • Evaluation de la dispersion de charges nano dans des matrices polymères
    • Formation "Caractériser la taille des nanoparticules pour maîtriser vos matières premières", réf ME100
  • Evaluation des risques à différentes étapes du cycle de vie de produits
    • Mesure de pulvérulence de poudres
    • Evaluation de l’exposition sur site (mesure temps réel et prélèvements)
    • Evaluation de la distribution granulométrique de particules émises par des produits d’usage courant (cosmétiques, sprays, peintures...)
    • Essai de migration depuis des matériaux d’emballage
    • Essais de dégradation au feu pour évaluer la quantité de nanoparticules émises, leurs propriétés et le risque associé
    • Evaluation de l’impact de différents types de vieillissement accéléré
  • Répondre aux exigences réglementaires
    • Assistance technico-réglementaire pour vous aider à identifier les textes applicables à vos produits, comprendre les exigences associées ou leur interprétation
    • Identification de la technique la plus adaptée pour maitriser vos matières premières vis-à-vis du volet réglementaire
    • Déclaration R-Nano
    • Etiquetage [nano]
    • REACH
  • Fiabiliser vos données de mesure
    • Solutions logicielles personnalisables pour optimiser, fiabiliser et automatiser le traitement de vos images de microscopie (développées en partenariat avec POLLEN Metrology)
    • Assistance technique et formation pour évaluer les incertitudes de votre processus de mesure
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