Jury :

Résumé :

Ma thèse de doctorat porte sur l’histoire des nanosciences et des nanotechnologies – NNT – (1950-2022). Cette période étant bien documentée, j’ai basé ma recherche (3 ans) sur les articles originaux et les livres les plus représentatifs, selon la méthode historique scientifique/historiographique, dans le but de mettre en évidence les étapes et les fondamentaux qui ont conduit aux nanotechnologies telles que nous les connaissons aujourd’hui. La thèse (850+ pp.) est donc un ouvrage de grande envergure divisé en cinq parties et huit chapitres. Elle comprend également une précise introduction, un appendice, quatre chapitres historiques en guise de corps principal, une bibliographie et l’index des noms et des sujets. Les résultats obtenus sont les suivants: 1) finalement une analyse et chronologie précise des résultats les plus importants dans le domaine des NNT; 2) l’analyse historique des articles/littérature russe qui n’ont pas été examinés habituellement; 3) la création d’une base pour des recherches plus approfondies sur le sujet; 4) la présentation de certaines parties de mes recherches lors d’événements nationaux et internationaux; 5) matériel pour des publications. L’introduction analyse les concepts et les définitions fondamentaux des nanotechnologies dans le contexte de la relation physique-mathématique, l’état de l’art des NNT avec une description du rôle fondamental de l’IEMN et une analyse de la recherche mondiale. Le premier chapitre traite des techniques utilisées pour créer des nanostructures/nanomatériaux, des figures de chercheurs dans l’histoire des nanosciences et des principaux domaines de recherche dans lesquels se répartissent les nanotechnologies. Le deuxième est consacré aux techniques de microscopie électronique qui ont rendu possible l’étude et la manipulation de la matière, en mettant l’accent sur la technologie et les principes physiques qui les caractérisent. Il est également question des progrès réalisés par les mathématiques pour décrire les nanostructures sous la forme de modèles utilisés. Le troisième ouvre la partie spécifiquement historique de la thèse dans le cadre de la relation Physique-Mathématiques, en analysant les deux décennies entre 1950 et 1970. Je souligne ici la première observation en laboratoire de structures creuses allongées – ou nanotubes de carbone – et la perception croissante de la nécessité de concevoir des composants électroniques plus petits et efficaces. Le quatrième chapitre couvre les décennies entre 1970 et 1990, période où le terme de nanotechnologie est né et où les microscopes à effet tunnel et à force atomique ont vu le jour. Au cours de cette période, des prix Nobel ont été décernés. Le cinquième s’étend de 1990 à 2022 et décrit les dernières avancées des NNT. C’est au cours de ces années que le graphène et les nanotubes de carbone ont été découverts et que les NNT se sont développés sur plusieurs fronts. Le sixième est consacré à l’IEMN et à ses trente premières années d’histoire. Dans ce chapitre, j’ai présenté les articles les plus importants publiés par l’institut, en les comparant aux moments les plus significatifs de l’histoire des NNT, afin de démontrer la qualité de la recherche effectuée et la fréquence à laquelle les résultats se sont avérés être de véritables innovations dans le paysage scientifique. Le septième chapitre traite de l’impact des NNT sur l’environnement et des réglementations mises en place pour contenir les effets inévitables d’une nouvelle science sur l’homme et l’environnement. Le dernier chapitre est consacré à la synthèse des conclusions et des perspectives indiquées par ce travail de thèse. Un chapitre bibliographique exhaustif de références étudiées est également inclus. Cette thèse peut être considérée comme un ouvrage de référence particulièrement intéressant pour les physiciens, les historiens des sciences, les mathématiciens et les chercheurs en sciences et en technologies appliquées.

Abstract :

My doctoral thesis focuses on the history of nanoscience and nanotechnology – NNT – (1950-2022). As this period is well documented, I based my research (3 years) on the most representative original articles and books, using the scientific/historiographical historical method, with the aim of highlighting the stages and fundamentals that led to nanotechnologies as we know them today. The thesis (850+ pp.) is therefore a large-scale work divided into five parts and eight chapters. It also includes a precise introduction, an appendix, four historical chapters as the main body, a bibliography and an index of names and subjects. The results achieved are: 1) finally a precise analysis and chronology of the most important results in the field of NNT; 2) historical analysis of articles/Russian literature that have not been usually examined; 3) creation of a basis for further research on the subject; 4) presentation of parts of my research at national and international events; 5) material for publications. The introduction analyzes the fundamental concepts and definitions of nanotechnologies in the context of the physical-mathematical relationship, the state of the art of NNTs with a description of the fundamental role of IEMN and an analysis of worldwide research. The first chapter deals with the techniques used to create nanostructures/nanomaterials, the figures of researchers in the history of nanoscience and the main research fields into which nanotechnologies are divided. The second is devoted to the electron microscopy techniques that have made it possible to study and manipulate matter, focusing on the technology and physical principles that characterize them. It also looks at the progress made in mathematics to describe nanostructures in the form of the models used. The third section opens the specifically historical part of the thesis in the context of the Physics-Mathematics relationship, analyzing the two decades between 1950 and 1970. Here I highlight the first laboratory observation of elongated hollow structures – or carbon nanotubes – and the growing perception of the need to design smaller, more efficient electronic components. The fourth chapter covers the decades between 1970 and 1990, when the term nanotechnology was born and tunneling and atomic force microscopes came into being. Nobel Prizes were awarded during this period. The fifth covers the period from 1990 to 2022, and describes the latest advances in NNT. During these years, graphene and carbon nanotubes were discovered, and NNTs developed on several fronts. The sixth chapter is devoted to the IEMN and its first thirty years of history. In this chapter, I present the most important papers published by the institute, comparing them with the most significant moments in the history of NNTs, in order to demonstrate the quality of the research carried out and the frequency with which the results proved to be genuine innovations in the scientific landscape. The seventh chapter deals with the impact of NNT on the environment, and the regulations put in place to contain the inevitable effects of a new science on man and the environment. The final chapter is devoted to a summary of the conclusions and prospects indicated by this thesis work. An exhaustive bibliographical chapter of references studied is also included. This thesis can be considered a reference work of particular interest to physicists, historians of science, mathematicians and researchers in applied science and technology.