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  1. 1. Les nanotechnologies et lindustrie sportive, une innovation en marche Thèse professionnelleMastère Spécialisé en Management de la Technologie et de lInnovation Sébastien Granges Grenoble Ecole de Management 30 novembre 2007
  2. 2. Table des matières1 Introduction 32 Le contexte des nanotechnologies 9 2.1 Dénition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2 Un autre référentiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.3 La nano-dichotomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.3.1 Lapproche Top Down (de haut en bas) . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.3.2 Lapproche Bottom Up (de bas en haut) . . . . . . . . . . . . . . 14 2.4 Un domaine porteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.4.1 Des investissements colossaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.4.2 Un marché potentiel gigantesque . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.4.3 La nano-évolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 Lindustrie sportive 25 3.1 Un secteur en expension, une industrie déstabilisée . . . . . . . . . . . . 25 3.2 Un secteur tourné vers les produits de masse . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.3 Linnovation comme moyen de survie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.4 Les diérentes étapes de la lière industrielle des articles de sport . . . . 30 3.4.1 La lière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 Sport et Nanotechnologies 33 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 4.1.1 Une augmentation importante des produits nanocomposés . . . . 33 4.1.2 Où se cachent les nanotechnologies ? . . . . . . . . . . . . . . . . 36 4.2 Une industrie porteuse pour les nanotechnologies . . . . . . . . . . . . . 43 4.3 Le bouleversement de la concurrence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 4.4 Quel type dinnovation pour les produits sportifs nano ? . . . . . . . . 45 4.4.1 Le produit comme un ensemble de connaissances . . . . . . . . . . 45 4.5 Proposition de valeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4.5.1 Les produits non-textiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.5.2 Les produits textiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 4.6 Quels types dentreprises sont concernées ? . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 4.6.1 Un modèle de commercialisation de nanotechnologie . . . . . . . . 62 4.6.2 Les partenariats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 1
  3. 3. 5 Risques et craintes 67 5.1 Un environnement mitigé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 5.2 La peur de linconnu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5.3 Régulation ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 706 Conclusion 737 Remerciements 76Bibliographie 77 2
  4. 4. Chapitre 1Introduction Bien que Blaise Pascal, mathématicien et physicien du XVIIme siècle, et RichardFeynman, grand physicien du XXme siècle et prix Nobel de Physique, aient trois sièclesdécart, les similitudes entre les aspirations de ces deux illustres scientiques nen sontpas moins convergentes. En ce début de XXIme siècle, leurs souhaits sont plus que jamaisdactualité. Il nest plus si loin le temps où en 1959, celui quon considère comme le pèrefondateur des nanotechnologies, présentait un discours resté dans les annales dans le-quel il soulignait, devant lAcadémie des Sciences aux Etats-Unis, ses désirs de grandeurspour les sciences et ses envies dexploration de linniment petit. There is a plenty ofroom at the bottom, cest-à-dire il y a beaucoup despace en bas avait-il armé, faisantnaturellement référence aux nobles sciences de base que sont la chimie, la biologie, laphysique, etc... mais surtout à la matière, à lessence même de celle-ci. En valorisant laminiaturisation il avait évidemment un objectif pouvant se résumer en une simple ques-tion : Pourquoi ne pourrions-nous pas écrire les 24 volumes de lEncyclopédie Britanicasur une tête dépingle ? Trois siècles auparavant, Blaise Pascal avait également comprisles enjeux scientiques impliqués et clamait que linniement petit est fait dunivers faitsde planètes et de terres, dans la même proportion que le monde visible et sétalant versle monde de linniement grand. Tout comme Feynman il avançait sa théorie avangar-diste sur les caractéristiques invisibles de la matière et commençait déjà à changer lesmentalités de lépoque. 3
  5. 5. Ils ne pouvaient évidemment pas se douter que des années plus tard, la grande aven-ture quils avaient anticipée et le pari quils avaient fait sur le futur et les capacités dela science moderne à observer, étudier et manipuler des atomes de manière individuelle,allaient mûrir, évoluer et passer de la simple hypothèse à une vraie réalité. Il fallu doncattendre 1985 avant que des recherches appliquées, concrètes, sur le sujet ne se mettenten place. Personne ne pouvait alors prévoir lessor, le foisonnement, les espoirs, égalementles enjeux et les débats que cette nouvelle science et manière de raisonner allait susciter.Personne ne supposait même quelle aurait les caractéristiques et le potentiel de pouvoiraméliorer radicalement, voire bouleverser, la vie de tous les hommes et leur rapport àleur environnement. Que celui-qui na jamais entendu parlé des nanotechnologies lui jette la premièrepuce. Cette citation, tirée de la Bible et remise au goût du jour ironiquement, pourraitêtre parfaitement inscrite dans le Livre Saint si celui-ci avait été écrit à notre époque.Maladroite ? Peut-être ; mais bien représentative de la tendance qui se met en place ac-tuellement notamment dans le monde scientique mais aussi, à plus grande échelle, dansle monde en général. Qui, de nos jours, na jamais vu ou entendu parler des nanosciencesou des nanotechnologies ? Que ce soit à la télévision, dans une revue spécialisée ou non,dans un journal, tous les médias parlent du phénomène. Il est pratiquement impossibledéchapper au tourbillon nano arrivé inexorablement au premier plan il y a quelquesannées et qui semble samplier fabuleusement et atteindre une ampleur considérable.Cest principalement ces mêmes nanotechnologies, entourées aussi bien de conance etdengouement que dinquiétudes, que prodigue naturellement la société à tout domaineporteur, novateur, en phase de croissance (comme nous avons pu le voir avec les biotech-nologies1 ), que nous avons choisi dinvestiguer ici. 1 On peut aiséement citer à ce sujet les grandes envolées dinvestissements qui ont eu lieu pour lesbiotechnologies dans les années 1990, lorsque celles-ci commençaient à montrer létendue de leurs possi- 4
  6. 6. Le choix volontaire de traiter le sujet de ce dossier est naturellement le fruit de plu-sieurs souhaits et de soif de découvertes liés aussi bien à des passions personnelles quàde grands bouleversements actuels quil est impossible décarter. Nous avons choisi toutdabord de centrer lanalyse qui va suivre sur les nanotechnologies pour leur caractèrenovateur et leur potentiel dévolution. Un certain nombre de spécialistes de léconomieles considèrent comme linnovation la plus importante du XXIme siècle. Viens ensuitelaspect géographique. En eet, il est indéniable que Grenoble et tout son écosystèmeunique dinnovation particulier crée une zone où la tendance est volontairement portéevers les nanotechnologies notamment grâce au pôle Minalogic (FIG. 1.1), inauguré enjuin 2006. Fig. 1.1 Zone dexonération au titre de la RD pour Minalogic (source : DIACT) En fédérant sur le même site, enseignement, recherche et industrie et faisant participertous les acteurs liés de près ou de loin aux nanotechnologies et nanosciences, on favorisele croisement des connaissances pouvant faire de Grenoble un phare mondial spécique.Lobjectif est que Grenoble devienne une des références nationales et surtout internatio-nales en matière de recherche et de développement en nanosciences. Il nest plus besoinde justier que celles-ci peuvent avoir un impact non négligeable, comme nous le verronsbilités. Le fait que les biotechnologies aient à lheure actuelle plusieurs dizaines dannées davance permetdavoir un meilleur recul sur lévolution possible des nanotechnologies. 5
  7. 7. ultérieurement, sur des domaines stratégiques aussi poussés que la microélectronique,lénergie, la santé ou même le développement de nouveaux matériaux. Fig. 1.2 Zone dexonération au titre de la RD pour Sporaltec (source : DIACT) Parallèlement, la proximité dont jouissent certains acteurs industriels via des clusters(créés volontairement) ou tout simplement une contiguité fortuite peuvent jouer le rôlede catalyseur à des échanges dexpérience et de connaissance surtout si les protagonistesne sont pas actifs sur le même segment de marché (et donc nullement en concurrence).Bien que certains auteurs [12] estiment que cette conguration ne soit pas un élémentdéterminant quant à linnovation intervenant dans le domaine du sport2 , celle-ci semblejouer en faveur de certaines régions. Cest eectivement le cas pour la région rhône-alpinequi, de par sa proximité avec les montagnes environnantes, est devenue une des régionseuropéennes les plus actives en matière de production déquipements sportifs (et surtoutde matériel de sport dhiver). On y a vu également grandir le pôle de compétitivitéSporaltec (FIG. 1.2) dont les objectifs premiers sont : 1. Le développement des connaissances en ingénierie sportive 2. Le renforcement de la compétitivité des entreprises rhône-alpines sur leur segment de marché en promouvant linnovation 2 Létudetend à armer que la structure de la lière sportive est particulière. En eet, comme lespôles de compétences ne sont souvent pas restreints dans un secteur commun, lauteur prétend quil yaurait moins déchange entre les protagonistes de linnovation de ce secteur. 6
  8. 8. 3. Tout comme Minalogic, devenir une référence mondiale doù serait inventé les équi- pements et pratiques du futur. Dès lors, il nous paraît intéressant de tracer un lien entre ces diérents domaines,dune part, parce que peu détudes ont été réalisées sur leur interraction et, dautre part,parce que le rapprochement entre un domaine novateur englobant les nanotechnologieset une industrie prospère en quête de renouveau (quest lindustrie du sport), ne peutêtre quenrichissante en terme dinnovation. Même si la recherche, qui a été eectuéedans le document qui suit, ne sest pas cantonnée exclusivement à des informations re-latives aux deux pôles de compétitivités susmentionnés, la contiguité de ceux-ci et leurscaractéristiques ont joué un rôle protagoniste dans le choix du sujet du présent document. Lanalyse élaborée dans la suite sera donc principalement faite au travers dune jumelledont les deux lunettes représentent dun côté la science et la technique avec les nanotech-nologies, de lautre la réexion autour du process lié à des produits sportifs techniques àvocation commerciale. Cest principalement lorsquon regarde à travers cet outil décrivantlentreprise (processus, organisation, stratégie,...) et son environnement que lon verra lerapprochement entre ces deux domaines. Il sagit ici de pouvoir déchirer dans lindustriesportive, quelles entreprises intéressées, utilisent déjà ou utiliseront des nanotechnologies.Comment font-elles pour se saisir et sapproprier un nouveau concept, issu de linnovationtechnologique jeune et forte qui découle des avancées techniques des nanotechnologies ?Quel est limpact, en terme de proposition de valeur, sur les produits sportifs nanocom-posés ? Dans un premier temps, il est nécessaire, avant danalyser les diérents phénomènesliés à lentreprise, de dresser les portraits et donner les bases inhérentes aux principauxconcepts traités ici. Ceci permettra de comprendre les caractéristiques principales et 7
  9. 9. prendre conscience de façon globale, des enjeux sous-jacents. Avant donc de traiter lesinputs et outputs de cette jumelle, il est important de repositionner le sujet dans lecontexte et de dresser un bilan des caractéristiques des deux lentilles. Dans un second temps nous nous intéresserons, de prime abord, à déterminer les pro-tagonistes emprunts à des mutations internes an de rester compétitifs dans le secteur oude lintégrer en tant que nouvel acteur pouvant bouleverser les règles établies du milieugrâce aux nouvelles technologies dont il dispose. Nous tâcherons ensuite de dresser léven-tail de la situation actuelle en matière de produit et, de démontrer lapport intéressantdes nanotechnologies autant dans la chaîne de valeur elle-même que dans la propositionde valeur de léquipement sportif nal. Il sagit donc de souligner le lien entre ces dif-férents domaines et de dresser un portrait des avantages actuels et futurs que suscite lerapprochement de ces deux secteurs. Lobjectif de ce dossier est donc de développer une analyse de la dynamique sectorielledes nanotechnologies au travers dun domaine porteur quest lindustrie sportive. Commelanalyse terrain, en allant directement se confronter aux entreprises concernées, napu être envisagée pour des questions de temps et de logistique, la méthode choisie pourréaliser le présent document a été de se baser sur lanalyse détudes déjà existantes, de do-cuments académiques, proposés sur Internet ou même via de grandes institutions commela Nanotechnology Initiative 3 . 3 Elle a été développée aux Etats-Unis an de pouvoir jouir dune plate-forme exclusivement dédiéeaux nanotechnologies et à tous les secteurs qui les touchent de près ou de loin. 8
  10. 10. Chapitre 2Le contexte des nanotechnologies Bien que le sujet soit objet de polémique aujourdhui avec son entrée plus ou moinsrécente sous les feux des projecteurs, il nest pas nouveau. Depuis toujours les êtreshumains vivent au milieu de nombreuses particules naturelles et invisibles à loeil nu.Les poussières de cendre rejetées par les volcans en sont lexemple. Les égyptiens mêmeutilisaient, certainement sans le savoir, des liquides composés de petites particules utiliséspour teindre leurs cheveux [24]. Exposés de manière répétée à ces particules de très petitetaille nous navons jamais, avant le siècle passé, réellement entrepris de les étudier demanière sérieuse, faute de moyens et de ressources. La donne a maintenant changé. Ilaura fallu attendre 1981 que le laboratoire de recherche dIBM, basé en Suisse prochede Zürich, développe le microscope à eet tunnel. Celui-ci a permis aux scientiquesdu monde entier de visualiser de façon précise la matière à léchelle nanoscopique etcréer ainsi de meilleurs modèles dassemblage de la matière aux niveaux chimique etbiologique. Grâce à ce genre davancée scientique, le monde se passionne désormais pources nouvelles technologies qui ouvrent des perspectives aussi vastes que prometteuses. 9
  11. 11. 2.1 Dénition Il est réellement dicile de donner une dénition précise de ce quest les nanotechno-logies. En eet, sous ce nom générique, se regroupe une multitude de spécialités scien-tiques, parfois sans réelle correspondance, ayant chacune leur propre dénition de cequest réellement cette science. On peut néanmoins aisément partir de léthymologie duterme qui nous renvoie vers le mot grec nannos, traduisant vieille homme, nain : lascience du petit voire de linniement petit ! Bien quil nexiste ociellement pas de dé-nition, daprès la National Nanotechnology Initiative, chaque tentative dexplication va,à coup sûr, mettre en avant trois caractéristiques prépondérantes : • La taille des systèmes considérés : Le préxe nano se réfère à une unité de me- sure mille fois plus petite que le micromètre : le nanomètre ou mathématiquement 10−9 . Toutes les diérentes actions entreprises sont donc liées de près ou de loin à cette échelle de mesure. • La capacité à mesurer et à transformer la matière à léchelle du nanomètre, désormais possible grâce au développement de nouveaux systèmes de mesure. • La possibilité dexploiter de nouvelles propriétés à partir des matériaux créés à limage de ceux quil était déjà possible de faire à léchelle du micromètre. Une encyclopédie virtuelle, liée à la science de la biologie, tente de donner une dé-nition de ce que sont les nanotechnologies telles que nous les voyons actuellement. Claireet succincte, celle-ci reste assez générale de manière à englober toutes les disciplines 1 . Lensemble des théories et techniques permettant de produire et manipuler 1 http ://www.dictionnaire-biologie.com 10
  12. 12. des objets minuscules à léchelle du milliardième de mètre. Les nanosciences et nanotechnologies englobent alors toutes les recherches, travaux etdernières découvertes de ce que peut faire lhomme de mieux en matière détude de la ma-tière au niveau de lorganisation des atomes et molécules que ce soit de systèmes vivantsou anthropogènes. Le graphique ci-dessous (c.f. FIG. 2.1) permet de prendre consciencede cette réalité en dressant des parallèles entre les objets créés par lhomme et ceux quise trouvent dans la nature depuis des décennies. Fig. 2.1 Comparaison de taille (source : National Nanotechnology Initiative) 11
  13. 13. Les molécules manipulées sont de lordre de la taille dune vingtaine datomes dhy-drogène. An de mieux cerner le niveau auquel nous nous arrêtons lorsquon parle denanotechnologie, nous devrions diviser un cheveux par 50000 pour arriver à léchellenanoscopique. Au nal, le rapport entre un nanomètre et un mètre correspondrait aurapport entre un pamplemousse et la Terre. Ceci laisse rapidement présager des enjeuxà étudier et maîtriser ainsi que la portée réelle des dicultés techniques auxquelles larecherche devra faire face.2.2 Un autre référentiel Pour quun système quelconque étudié soit considéré comme membre de la familledes nano-systèmes, au moins une de ses caractéristiques ou dimensions doit être comprisedans un intervalle allant du nanomètre à quelques centaines de nanomètres. Tout linté-rêt de ces systèmes réside dans la nouveauté de leurs caractéristiques. En eet, commeJean-Yves Marzin, directeur de recherche au CNRS lexplique [23], leurs propriétés ne serésument ni à celles des matériaux massifs, ni à celles des atomes qui les constituent. Lesphénomènes liés à ces systèmes sont donc dépendants de leur taille intermédiaire. Au delà du fait quil faille maîtriser la taille des objets de manière précise, degré decomplexité supplémentaire, à cette échelle les théories de la physique dites classiques nepeuvent plus être utilisées comme telles. En diminuant les dimensions jusquau nanomètre,une nouvelle frontière fait donc son apparition. Le comportement de la matière changeradicalement et les méthodes utilisées pour les systèmes macroscopiques, valables au-dessus du micron, deviennent obsolètes. Les caractéristiques importantes à notre échelletendent à devenir négligeables laissant place à de nouvelles contraintes2 . Cet aspect estessentiellement dû à un eet de taille ou changement de référentiel . Si on prend un objet 2 Lexemple de la gravité terrestre est agrant. Les modèles utilisés ne lexploitent plus car son impactà cette échelle peut être considérée comme quasie nulle. 12
  14. 14. macroscopique quelconque, le nombre datome quil possède à sa surface est négligeablepar rapport à la globalité des atomes présent en son coeur. Comme à léchelle nano-scopique, les molécules présentant de nouvelles propriétés et le rapport entre le nombredatomes en volume et en surface étant inversé, il est évident que la surface joue un rôleessentiel dans létablissement des caractéristiques des nanoparticules.2.3 La nano-dichotomie Bien que le sujet soit vaste et complexe de par sa multidisciplinarité, il est possible declasser les diverses avancées scientiques selon deux aspects très importants de luniversdes nanosciences. Deux démarches antagonistes mais néanmoins liées par latome commebase de travail tendent à se singulariser nettement de nos jours :2.3.1 Lapproche Top Down (de haut en bas) Toujours plus rapide, toujours plus petit pourrait être le slogan dun des secteursporteurs des nanotechnologies dont lévolution représente bien lapproche dont il est ques-tion ici. Beaucoup de temps a passé depuis les débuts3 du transistor en 1947 qui fait,aujourdhui lobjet dattention toute particulière dans le secteur nanoélectronique, no-tamment avec larrivée de plusieurs successeurs comme le transistor moléculaire ou letransistor à électron. Olivier Vanbésien [19] voit cet axe privilégié de recherche commeune réponse aux dés technologiques lancés par la miniaturisation des systèmes et leurmontée en fréquence. Avec lévolution actuelle des méthodes de synthèse de nano-objetscomme les techniques de lithographie, lindustrie du semiconducteur possède dorénavantles armes pour continuer la miniaturisation des systèmes entamée par la microélectroniquejusquà léchelle du nanomètre. La course erennée nest pas prête de sarrêter à limagemême de la fameuse loi de Gordon E. Moore 2.2. Celui-ci avait, en 1975, annoncé une 3 Le transistor a été inventé dans les laboratoires de Bell Labs. On pensait quil était possible decontrôler le ux électrique dans le silicium en rendant des zones conductrices et dautres isolantes. 13
  15. 15. loi empirique prévoyant le doublement de la puissance et des performances des circuitsintégrés chaque 18 mois jusquen 2017 date à laquelle elle rencontrera des contraintesphysiques. Au nal, les scientiques cherchent de nouveaux moyens dextrapolation desméthodes habituelles à des échelles plus petites dans le but ultime daugmenter la densitédintégration des circuits. Fig. 2.2 Loi de Moore2.3.2 Lapproche Bottom Up (de bas en haut) Cette démarche peut être vue naïvement comme un jeu de construction. Il sagit enfait, au contraire de lapproche Top Down, non pas de voir les atomes comme le butà atteindre, mais plutôt de lutiliser comme un outil de construction. Le concept est,détudier et de synthétiser des entités physico-chimiques ou nano-objets aux propriétéset particularités nouvelles et voulues. Comme il a été dit précédemment, ces propriétéspeuvent évidemment être de plusieurs ordres : chimiques, mécaniques, biologiques...etcDe plus, il permet de trouver de nouvelles méthodes an dassembler et de construirearticiellement et de manière durable des nouveaux nanomatériaux. Il sagit, en résumé,de partir de léchelle atomique pour aller vers léchelle des nanosystèmes. Cest cette démarche qui nous intéressera principalement pour la suite de ce dossier. 14
  16. 16. En eet, comme nous le verrons plus tard, lintérêt majeur de lindustrie du sport (pro-duction et utilisation de textiles, équipements,...) est de voguer sur cette vague de succèsscientiques qui touche les nanotechnologies actuellement. Bien que les nanotechnologies soient considérées comme une technologies dite disrup-tive 4 , il sagit ici non pas de changer radicalement les produits (image, forme,...) quelentreprise développe avec le savoir-faire plus ou moins important quelle a emmagasinéau l des ans, mais de souligner comment elle confronte cette expérience quelle peutet doit encore utiliser5 avec une nouvelle vision. Celle-ci implique en même temps unenouvelle adaptation que ce soit dun point de vue interne ou externe. Par exemple, ilsagit de se baser sur de nouveaux procédés de fabrication (diminution si possible descoûts de production,...) ainsi que de nouveaux matériaux aux caractéristiques novatriceset de tendre vers des applications aux performances améliorées voire même nayant paspu être créées jusquà aujourdhui, faute de ressources et/ou de connaissances.2.4 Un domaine porteur Tout le monde saccorde à le dire : il est fortement probable que les nanotechnologiesont encore de beaux jours devant elles. Elles ne sont nalement en train de vivre queles premières lignes de leur histoire. Ce qui paraît impressionnant cest que ces nouvellestechnologies, à limage de ce quelles sont, un composant clef à la convergence des techno-logies [4], ne se cantonnent pas à un, voire deux, domaines précis daction. Les secteursdapplications sont tellement vastes que leurs potentiels théoriques est excessivement dif-cile à estimer. Il est cependant clair que leur avenir sannonce plus quencourageant etque la croissance quelles vivront sera à coup sûr très élevée. 4 Nous renvoyons ici à la dénition de linnovation radicale ou disruptive en anglais proposée par Mr.Clayton Christensen. 5 Michael L. George, dans son livre Fast Innovation parle de re-use. Il sagit de réutiliser de lexpé-rience (connaissances techniques, partie dorganisation,...), dans une nouvelle intégration, comme moyendaccélération son processus, de minimiser le time-to-market et de se diérentier. 15
  17. 17. 2.4.1 Des investissements colossaux La plupart des pays industrialisés ont placé le domaine émergent des nanotechnologiesau premier rang de leur priorité. En eet, lévolution potentielle est nettement bien pres-sentie pour aboutir à des avancées dans un premier temps scientiques puis naturellementcommerciales. La création de grandes associations telles que la National nanotechnologyInitiative (NNI) aux Etats-Unis ou Nanoforum en Europe sont en dénitive des anoncia-teurs de limportance que la société place dans ces technologies. Daprès Daniel Kaplan[40], elles seraient même mises au rang de priorité de la recherche américaine, inscritedans une but de convergence entre Nanotechnologies, Biotechnologies, Technologies delInformation et Sciences Cognitives. Celles-ci portent la promesse daméliorer lecacitédes industries traditionnelles et apportent radicalement de nouvelles applications au tra-vers de technologies émergentes. Le monde, non seulement les spécialistes scientiques mais aussi les industriels, esten train de se passionner pour ces nouvelles technologies. On y voit non seulement denouvelles réponses technologiques à des problèmes sur lesquels la science butait, maisaussi des implications sociales comme des solutions à des problèmes globaux aussi di-verses que lenvironnement, la santé, la pollution,...etc voire même comme une fabuleusevoie de création demploi. Large amounts of public money are being used to supportnanotechnology research and development. The calculation is that as the technology iscommercialised, this funding will generate a return on the investment in the form of di-rect economic growth, and indirect social benets [10]. Elles sont, au nal, de grandesopportunités susceptibles de revigorier les économies nationales (et mondiale !) oerte àceux qui sauront prendre le virage nano : la révolution nano se fera avec ou sans eux. Certains Etats ont bien compris ce phénomène. En alerte permanente, ils tententdapporter leur soutien croissant aux projets dans ce domaine. La part des fonds de 16
  18. 18. recherche gouvernementaux, les Etats-Unis, le Japon et lEurope en tête de liste représenteplus de 50% des capitaux mondiaux engagés dans la recherche et le développement. Fig. 2.3 Résumé des fonds mondiaux placés dans la recherche et développement (source : Lux Research) Le tableau 2.1 est un bref résumé des capitaux gouvernementaux classés par régionet versés dans le but de favoriser la recherche et le développement dans le domaine desnanotechnologies. Lengouement et la croyance des Etats pour ces nouvelles technologiesse lisent facilement à travers laccroissement de ces investissements puisque de 1997 à2006, en seulement neuf ans, les ressources ont été multipliées par un facteur 10,81. Lévolution se voit également au nombre dentreprises impliquées dans lenvironne-ment de la nanotechnologie. Alors quen 2000, seule une poignée dentreprises américaines(moins de 1% des entreprises) portaient un réel intérêt pour les nanotechnologies ou lesavaient déjà introduites dans un rouage de leur process, cest bien à 18% que le chire semonte, cinq ans plus tard, pour la même population dentreprises. On prévoit même quen2008, environ 1200 start-ups liées à ces technologies, vont voir le jour. Les espoirs sontoptimistes pour le futur au regard dune étude du National Center for ManufacturingSciences, publiée en 2006, qui relate même une espérance de 80% dentreprises ayant des 17
  19. 19. nanoproduits en 2010 voire même jusquà 98% pour les années ultérieures [1]. ($ million/an) 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Europe 126 151 179 200 225 400 650 950 1050 1150 Japon 120 135 157 245 465 720 800 900 950 980 USA 116 190 255 270 464 697 862 989 1200 1351 Autres 70 83 96 110 380 550 800 900 1000 1200 Total 432 559 687 825 1534 2367 3112 3739 4200 4681Tab. 2.1 Evolution annuelle estimée des dépenses gouvernementales en RD selon les principales régions du mondeimpliquées dans les nanotechnologies (source NNI) Même si les investissements publics restent majoritaires, de plus en plus dinvestisseursprivés devraient sengager dans ce secteur. Il est évidemment logique que les capitaux pri-vés vont dépendre directement des croyances (ou méances) des privés en les produitscommerciaux liés à de nouvelles applications. Il est clair quinvestir dans les nanotech-nologies nest pas chose aisée. Dautant plus que le principal problème des entreprisesest de produire en quantité industrielle6 . Il faut remarquer également que le prol desentreprises liés aux nanotechnologies est assez diversié puisque certaines sont déjà envoie de commercialisation du produit alors que dautres (beaucoup de start-ups) ne sontquen phase de développement. De plus, on peut également faire la diérence entre uneentreprise soccupant exclusivement des nanotechnologies et celle dont le principal corpsde métiers nest pas les NTS. Si en matière dinvestissement public les Etats-Unis et lEurope sont au coude à coude,la diérence est totale lorsquon observe les investissements privés. Un bulletin électro-nique de lambassade française aux Etats-Unis7 en n 2006 relate que le fossé entre lesinvestissements privés européens et américains est grand puisquil y a entre eux pres-quun écart de facteur 3. Celui-ci est dû à une Europe plus discrète et craintive lors de lafabrication-commercialisation de ses produits face à une Amérique plutôt acquise à ces 6 Passer du laboratoire à la production industrielle peut être un grand problème pour lindustriel 7 BE Etats-Unis numéro 59 du 7/12/2006 rédigé par lAmbassade de France aux Etats-Unis 18
  20. 20. nouvelles technologies. En matière dinvestissement public la situation est plutôt maussade dixit la phraseaccrocheuse de larticle de Mr Michael Berger [14] Slowly but surely the relization beginsto sink in that there is no quick buck to be made for individual investors in nanotech-nology companies (Lentement mais surement la situation commence à sombrer dans laperspective quil ny a pas dargent à mettre rapidement dans des compagnies de nano-technologies pour des investisseurs individuels). Il ny a en fait pas de grandes envoléesdIPO (initial public oering) à lhorizon. La majorité des activités commerciales nano-technologiques sont loeuvre de grande rmes qui avancent la plupart du temps de façonplutôt silencieuse. Il est cenpendant dicile danalyser les investissements en nanotech-nologie pour la simple raison que lindustrie nanotechnologique nexiste pas vraiment. Onparle plus de nanotechnologies que de nanotechnologie. Ci-dessous (c.f. FIG 2.4) nous pouvons apercevoir un graphique représentant les per-formances dindices nanotechnologiques durant les douze derniers mois de lannée 2007.Il sagit des trois grands index déchange dont le premier est le ISE-CCM NanotechnologyIndex (TNY, courbe orange), le second est le Lux Nanotechnology Index (LUXNI, courbeverte) et le dernier, le Merrill Lynch Nanotech Index (NNZ, courbe bleue). Selon la dé-nition de Merrill Lynch, le critère pour prendre en compte une nouvelle entreprise cestquelle indique clairement dans sa documentation publique quelle a mis une stratégie enplace dont les nanotechnologies représentent une élément signicatif. Le point de départ des graphiques a été pris en novembre 2005, les deux index TNYet LUXNI ayant commencé à cette date. Les index ont clairement les caractéristiques demarchés boursiers plutôt volatiles. De novembre 2005 à Juin 2006, les index ont surpassélindex du Dow Jones pour ensuite sombrer en dessous de celui-ci allant jusquà -15% de 19
  21. 21. perte.Fig. 2.4 Benchmarking entre trois grands index nanotechnologique et le Dow Jones Industrial Average, source [14]2.4.2 Un marché potentiel gigantesque On peut positionner les nanotechnologies à la frontière entre une vision ambitieuse etune réalité scientique. En eet, bien que dun côté de nombreux produits intègrent déjàdes nanoparticules (c.f chapitre 4), de lautre il est nécessaire danalyser les nanotechno-logies avec une vision à plus ou moins long terme. Dans toutes les études actuelles, aucun analyste ne saventurerait à prédire une ouplusieurs applications bouleversantes8 avant plusieurs années, voire quelques dizainesdannées. En eet, il a été démontré que les caractéristiques des nanotechnologies tra-hissent bien une technologie de rupture délivrant avec elles tous les espoirs et risquesque suscite ce genre dinnovation. Partant de la dénition dinnovation de rupture onsaperçoit vite que celle-ci colle parfaitement à ces nouvelles sciences émergentes. Ellesreprésentent bien un potentiel énorme de changement par rapport à ce qui a été fait 8 Par bouleversante nous entendons une innovation qui aurait un impact relativement importantpour la société telle quun nouveau traitement contre une grave maladie. Dès lors, lutilisation actuellesdes nanotechnologies dans des produits de consommation natteint pas encore ce genre de limite. 20
  22. 22. précédemment. Il est bien évident quelles vont permettre de pouvoir évoluer jusquà deslimites impensables précédemment, et ceci parallèlement sur plusieurs secteurs industriels. Cependant, comme toute innovation de rupture, une de ses caractéristiques principalesdemeure le manque de possibilité de la projeter dans le futur. Ce manque de visibilitécomplique passablement la donne et il devient ardu de pouvoir prédire précisément lefutur en terme scientique ou dapplications commerciales. Bien que les diverses visionspour les quinze ans soient toutes empruntes doptimisme, des estimations divergentestirées de plusieurs études dénotent cette opacité à laquelle est liée le futur des nanotech-nologies. La National Science fondation lestime à un chire exhorbitant de mille milliardsde dollars pour 2015 (c.f g. 2.6), le Mitsubishi Institute (2002) à 150 milliard pour 2010et même 2600 milliard en 2014 pour Lux Research (2004) alors que le marché sélevaitseulement à 40 milliards de dollars en 2001. Même les estimations les plus optimistesprévoient que le marché des produits nanocomposés va clairement dépasser ceux de labiotechnologie ou même des technologies de linformation et des télécommunications [3]. Fig. 2.5 Evolution (en mio$) du marché incorporant des nanotechnologies (source : NNI) Vu les diérences notables entre ces estimations, il sagit évidemment dêtre prudentdans leur interprétation. Cependant, une chose est sûre, lascension a déjà commencé ! 21
  23. 23. Fig. 2.6 estimation (en mia$9 du marché des nanotechnologies (source : [3])Bien que des applications actuelles soient déjà commercialisées, cest vraisemblablementdurant les années à venir que nous verrons une plus grande diversités dapplications com-merciales. Durant les 5 prochaines décennies 4 grandes familles de nanotechnologies ontété identiées en terme dapplication commerciales (g. 2.7). Fig. 2.7 Prévisions des applications commerciales des nanotechnologies (source : Nanoledge) Nous sommes actuellement en train de vivre la révolution des matériaux. Grâce auxavancées des connaissances dans ce domaine, synthétiser de nouveaux nano-objets à lataille désirée avant de pouvoir les intégrer dans des systèmes plus développés permetdéjà et permettra datteindre des fonctions jusquici improbables et inespérées avec lessciences modernes telles que la chimie, la biologie, la physique, ...etc. Cest principalementce genre de possibilités qui sont et seront exploitées dans lindustrie des produits sportifs. 22
  24. 24. Le tableaux ci-dessous (FIG. 2.8) récapitule les neuf grands marchés actuels dans labranche des nanomatériaux et les prévisions pour 2010 de létendue de chaque marché(en million de dollars), ainsi quune liste non exhaustive de leurs applications actuellesrespectives. Les prévisions sont plutôt optimistes puisquen 5 ans la plus petite diérencede ces marchés est de lordre de 16 millions de dollars ! Fig. 2.8 Estimation de lévolution de diérents marchés des nanomatériaux (source : Lux Research) Nous lavons vu, la force des nanotechnologies réside dans la diversité. Les deux ap-proches précitées (Top down et Bottom up) permettent non seulement datteindre unéventail énorme de possibilités en matière de développement produit mais, peuvent aussiêtre impliquées dans une multitude de secteurs diérents. En tête de le, comme il a étéexpliqué dans lapproche Top Down, le secteur de la nanoélectronique dont le marché estbien évidemment gigantesque.2.4.3 La nano-évolution Roland Egger, dans un bulletin rédigé dans le cadre dune étude de la liale BASF,faite pour le service danalyse nancière de la banque cantonale de Zürich, souligne uneétude que le Woodrow Wilson Center for Scholars à Washington a réalisée au sujet desétapes de développement des nanotechnologies. Ce rapport montre une estimation perti-nente des importantes et probables mutations que le secteur va subir dici jusquen 2040 23
  25. 25. (g. 2.9). Fig. 2.9 source : NNI Il est clair, que même si ces quatre grands changements vont intervenir de façon consé-quente dans la vie du secteur, léchelle de temps doit ne pas être considéré de manièrerigide. Le premier niveau, dans lequel nous sommes actuellement, représente lindus-trie des nanoparticules que nous arrivons déjà à produire en grande quantité. Ce sontces mêmes particules qui existent dans les produits rescensés dans létude mise en avantau chapitre 4.1.1. Il sagit de la génération dite passive des nanotechnologies. Ensuite,le futur des nanotechnologies se tournera vers le monde de linformatique et robotique(nano-robotique) puisquon est relativement optimiste quand au développement dappli-cations actives. Les caractéristiques changeront durant leur utilisation. La générationsuivante sera déterminée par une meilleure maîtrise des molécules quont pourra synthé-tiser articellement, à savoir la programmation de la matière. 24
  26. 26. Chapitre 3Lindustrie sportive3.1 Un secteur en expension, une industrie déstabilisée Daprès une étude du ministère de léconomie et des nances français, les entreprisesimpliquées dans la fabrication darticles de sport seraient constituées de PMI à 57%1 .La région rhône-alpine clairement positionnée sur le secteur de la fabrication de maté-riaux de sport dhiver, concentre plus de 56% des eectifs à elle-seule. Avec une portéeinternationale, quelques-unes de ses sociétés occupent des positions de leaders mondiaux(Salomon, Rossignol,...). Cependant, lindustrie du sport français, et plus précisément les équipmentiers, sonten dicultés depuis quelques années (cf estimation(e) et prévision(p) g. 4.2). Majoritai-rement représentée par la production de ski et de matériel de sports dhiver, elle sattendà vivre pour la cinquième année consécutive une période plus ou moins ardue. Victimede la mondialisation, elle est touchée de plein fouet comme beaucoup dautres secteursde lindustrie, par la délocalisation qui devient inévitable pour pouvoir prétendre contrerla concurrence internationale. 1 Entreprises entre 20 et 50 salariés 25
  27. 27. Fig. 3.1 Production française darticle de sport, % des variations annuelles en valeur (source : Xer700) Lannée 2006 est marquée par une stabilité voire portée vers une hausse de la demande.Celle-ci est inuencée par le déroulement de rassemblements internationaux prestigieuxtels que la coupe du monde de football ou les jeux olympiques mais aussi par des médiasenclins à retransmettre de plus en plus dévénements sportifs. La hausse du pouvoir dachat, lapparition de nouvelles activités ou même laugmen-tation du temps libre des familles sont autant déléments qui ont contribués à développerla pratique du sport en règle général. Pour preuve, la pratique dun sport occasionnel estmême passée de 42% en 1999 à 47% en 2004 tandis le pourcentage damateurs réguliersa augmenté de 5 points en cinq ans pour atteindre 32% en 2004. Bien que dune manièregénérale, le bilan de la consommation se porte plutôt bien avec une augmentation de 80%,la France et son industrie darticles de sport peinent à proter de ce développement de lademande. Les fabricants étrangers prennent de plus en plus de point dans la répartitionde la demande intérieure. Les entreprises locales ont de réelles dicultés à ne pas se laisserdistancer par des concurrents principalement asiatiques. Ceux-ci proposent des produitsexcessivement compétitifs, à bas prix, bénéciant dune réduction importante des coûtsde production, notamment salariaux. 26
  28. 28. 3.2 Un secteur tourné vers les produits de masse Avant toute analyse, il est indispensable déclaircir un point important en matière delogique interne à ce secteur industriel. Lindustrie du sport est aussi une industrie particulière, dans le sens quelle peut re-présenter deux personnalités totalement diérentes. Dieter Hillaret dans son papier surlinnovation et lindustrie sportive, propose une étude de son concept intrinsèque. Cetteindustrie se singularise par la diversité de ses activités économiques et industrielles dessegments qui la composent comme le cyclisme, les sports de glisse,... De plus, selon sesdires dans la lière les modalités dorganisation de ces segments sont souvent divergentesles unes des autres, ce qui rend dicile tout déterminisme et toutes analogies . Lauteur prend ensuite comme exemple la divergence entre le secteur professionnel(compétition de haut niveau, matériel de haut niveau, la prouesse technique est trèsimportante) et les applications dédiées aux besoins de masse (le sport pratiqué en tantque loisir). Il est clair que les deux activités génèrent une activité économique, bien quele rapport entre les résultats respectifs tendent à placer le second comme majoritaire.En eet, le premier pouvant être qualié de sport-performance, ce secteur est plus attirépar la prouesse technologique voire lexcellence technologique et se voit plutôt éloigné dubut premier de lindustrie sportive, on parle même de marginalisation2 . Il est cependantimpossible de nier quil a un rôle important et un impact évident sur la commercialisationde produits. Cette partie de lindustrie du sport constitue un véritable banc dessai pourles nouvelles technologies et les nouveaux matériaux. Dès lors les premiers bénéciairesdes nouveautés en matière déquipement sportifs semblent non pas être les consommateursdits moyens mais plutôt les professionnels du milieu. Cependant, comme nous lavons 2 Danscertains sports comme la formule 1, le sport est plus dépendant dautres secteurs industrielsque nalement lindustrie sportive. 27
  29. 29. dit précédemment, le secteur devient alors une vitrine marketing importante oerte augrand public.3.3 Linnovation comme moyen de survie Lindustrie du sport, comme toutes les autres industries, fait partie dun système quise globalise de plus en plus depuis plusieurs dizaines dannées (c.f. chapitre 3.1). Leurenvironnement est en constante mutation. Dans un contexte ou le cycle de vie de certainsproduits tend à samenuiser3 et les exigences des consommateurs à prendre lascenseur, lacapacité à évaluer de manière régulière ses produits et à les remplacer constamment pardes versions plus adaptées au marché, est une aptitude prépondérante. Les entreprises nepeuvent dorénavant plus négliger linertie de linnovation quelles doivent mettre en placeet stabiliser à tout prix dans leur organisation. La réussite de lentreprise dépend en grande partie de sa politique dinnovation quiva lui permettre datteindre partiellement/totalement trois grands impératifs. • Le premier est la diérentiation. Le but ici est de fournir une ore diérente et évidemment supérieure à celle proposée par ses concurrents. • Le second avantage est un time-to-market rapide. Plus on atteint le marché tôt avec un produit diérencié, plus la marge a des chances dêtre élevée. Un time- to-market rapide permet davoir un temps davance par rapport à la moyenne et davoir la possibilité de pouvoir contrer ainsi le canibalisme du marché (linnovation diérentiante va devenir la proie dautres acteurs). 3 Tout comme la télévision et autres produits électoniques et bien que sa durée de vie pratique peutdurer plusieurs années contre bons soins, la durée de vie dun modèle particulier de snowboard, dunepaire de ski ou dune veste dhiver se compte généralement en mois. 28
  30. 30. • Finalement, linnovation radicale est vue comme le moyen de rendre obsolète les ores de la concurrence. Elle peut dénir, selon la complexité des connaissances, du processus mis en place, une barrière à lentrée excessivement forte pour tout concurrent désirant intégrer les changements survenus. De plus, comme dans beaucoup de domaines, la stabilité générale de la lière dépendnon seulement des possibilités technologiques (et les NTS sont une option à prendre trèsau sérieux) qui lui sont oertes mais aussi du pouvoir de sa clientèle. En eet, le consom-mateur nest dorénavant plus dèle à une marque particulière. Soumis à une multitudede possibilités (large choix déquipements et dapplication) il est devenu un pratiquantboulimique dores toujours plus originales et innovantes. Au nal, lévolution de ce secteur est constant et très rapide. Dépendant aussi bien dugoût personnel, des jeux populaires et des technologies, la performance dune entrepriseest directement liée à sa stratégie dinnovation, à son ecacité et rapidité à la mettreen oeuvre. Cependant une diculté supplémentaire rentre en ligne de compte. En ma-tière de technologie sportive, les objectifs sont très précis et ciblés. Il sagit naturellementdinnover mais pas au détriment dautres caractéristiques. Les équipements sportifs per-mettent datteindre un niveau actuel de performance que les industriels ne veulent etne peuvent pas se permettre de dévaloriser en supprimant des fonctionnalités sans ris-quer de bouleverser les habitudes de ses consommateurs. Prenons lexemple dun produitde masse : la raquette de tennis. Comme dans beaucoup de secteurs du monde spor-tif, la recherche sur la diminution du poids est un sujet récurrent. Cependant, il seraitimpensable actuellement de créer, sous prétexte de pouvoir lalléger, un produit dontquelques simples chocs le rendraient totalement inutilisable. Dans ce cas-ci, la recherchede la diminution du poids ne doit pas se faire au détriment de la résistance des matériaux. 29
  31. 31. Fig. 3.2 Récapitulatifs des propriétés importantes des matériaux composites par secteur (source : Sessi, 2006) Le tableau ci-dessus (c.f. FIG. 3.2) représente le résumé des divers caractéristiques lesplus importantes pour les secteurs considérés. Comme on la armé dans le précédentchapitre, la légèreté est aussi important que la résistance pour le secteur du sport et loisir(qui est un grand consommateur de produits composites).3.4 Les diérentes étapes de la lière industrielle des articles de sport3.4.1 La lière Avant de pouvoir comprendre par qui lintégration des NTS dans la lière va se faire,il est intéressant de pouvoir lister tous les intervenants et acteurs à partir de la matièrepremière jusquau consommateur nal. Par soucis de simplicité, nous scinderons la lièreen 4 diérents niveaux. • Le niveau N-3 est représenté par les semi-intégrateurs. Leur but est de créer un 30
  32. 32. produit semi-ni représentant une partie de la fabrication de la future applica- tion commerciale. On peut y voir des producteurs de matière première comme des nanotubes de carbone, des fournisseurs du secteur amont (résines, bres,...) ou des fournisseurs déquipements de transformation tels que des machines ou des logiciels. • Viennent ensuite les industriels appelés également intégrateurs. Ils ont comme mis- sion de récupérer les diérents produits semis-nis quils jugent intéressants et de les transformer en produits commercialisables. Ils utilisent, par exemple, les maté- riaux que les semi-intégrateurs leurs ont fourni. • Au niveau N-1, la chaine de distribution est présente pour évidemment faire linter- face entre le monde industriel et la demande nale représentée par le consommateur. Son rôle est double. Premièrement, il sagit de pouvoir proposer à ses clients le plus large choix possible de produits sur le lieu où il se trouve an de lui éviter de se déplacer, dans un second temps, elle relaye le fabricant en assurant certains services comme le conseil, la livraison,... • Au bout de la chaine, se positionne le consommateur darticle de sport qui, lui, est friant de nouveautés, de plus en plus demandeur de choix4 et de moins en moins attaché à une marque propre. Au nal, de manière générale, la chaîne industrielle se compose de quatre étapessuccessives disctinctes présentant chacune sa particularité : 1. La fabrication des nano-objets 2. Lintégration des nano-objets 4 Le consommateur na plus lenvie de se cantonner à faire son choix entre quelques produits de mêmeutilisation, il souhaite choisir parmis des gammes de produits toujours plus complètes, étoées et high-tech. 31
  33. 33. 3. La distribution des produits nis 4. Le consommateur nal Daprès Yole développement 5 , les entreprises seraient de plus en plus attirées par lafabrication de nano-objets, pour preuve, plus de 150 sociétés spécialisées dans ce domaineont vu le jour durant les 10 dernières années. On voit également de grands acteurs de lachimie comme Bayer ou Rhodia sintéresser à ce domaine, signe avant coureur de lattrac-tion grandissante de ce secteur. Les nanocomposites sont également bien servis par desintégrateurs devenus nombreux misant sur lévolution de la procédure dintégration maî-trisée avec toujours plus de facilité. Le consommateur nal prend, quant à lui, consciencedes diérentes possibilités dévolution que peuvent apporter ces nouveaux matériaux auxproduits dont il est demandeur. 5 Barbara Pieters, Conférence Nanozoom, Applications industrielles des nanotechnologies, 27 et 28septembre 2006 32
  34. 34. Chapitre 4Sport et Nanotechnologies4.1 Introduction4.1.1 Une augmentation importante des produits nanocomposés Les laboratoires industriels ou académiques de recherche et développement nous onthabitués, depuis quelques dizaines dannées, à un foisonnement dinnovations au niveaumondial qui nous ont plongés dans de profonds changements technologiques. Preuve enest, le 15 avril dernier, le Woodrow Wilson International center annonçait les résultatsdune étude mondiale visant à répertorier et cartographier de façon précise tous les pro-duits intégrant des nanotechnologies. Reconnues comme la souche dun futur vivier din-novations potentielles que ce soit en terme de brevets ou dune abondante littérature(c.f. FIG. 4.1.1), elles se retrouvent dans un environnement en constante mutation etvoient leurs impacts grandissants en matière de science, déconomie mais aussi sociale-ment. Néanmoins, après une vingtaines dannées seulement, elles ne sont quaux prémicesde leur développement. Suite à une première période focalisée sur les propriétés passives des matériaux (c.fnanotubes de carbone,...), elles ont actuellement atteint le stade suivant dit actif ca- 33
  35. 35. Fig. 4.1 Journal articles on EHS implications by nanomaterial (source : ICON databaseractérisé par des nanostructures destinées à réagir à leur environnement en répondantde manière prédictive et modiant leur état durant leur utilisation [2]. Nous pouvonsprendre ici lexemple de nouvelles catégories de skis dont la semelle réagit selon le typede neige (devient molle ou durcit pour permettre un meilleur touché de neige et avoir uneconguration de ski toujours adéquate quelque soit leur environnement). Cest parallèlement au solide développement dont sont touchés les nano-sciences ettechnologies (NST) ces dernières années, que la palette de leurs applications, fortementinuencée par la demande du marché, sest étoée peu à peu de manière caractéristique[6]. Même sil est vrai que le mot nano est à la mode et quil est souvent perçu commeun gadget à avoir impérativement, on lutilise de nos jours parfois comme synonyme denouveau ou même innovation. Cest en eet souvent pour des raisons plus marketingque réellement scientiques que des technologies existantes sont simplement renommées[13]. De plus, dans le domaine académique, lutilisation du mot nano a tendance àfavoriser des investissements beaucoup plus conséquents. On avait le micro dans lesannées huitante, le .com dans les années nonante, cest dorénavant laire du nano 34
  36. 36. puisque même les entreprises lutilisent dans leur nom (c.f Nanoledge, Nanodynamic, Na-nosys,...etc). Néanmoins, au delà de ces fausses considérations, les applications des nanotechnolo-gies sont réellement accessibles. On les utilise déjà dans les voitures, les crèmes solaires,les habits, les clubs de golf ou même les produits nettoyants... et la liste sallonge. Eneet, il existe actuellement sur le marché mondial, de nombreux types de produits dontles processus de conception sont complètement divergeants mais impliquant réellementles NTS et exploitant les caractéristiques qui en découlent (par exemple le secteur descosmétiques et du textile nont à priori aucun lien). Témoin de lengouement et des espoirs que suscitent ces technologies, létude précitéerévèle des résultats très encourageants. La liste des produits a plus que doublé durant les14 derniers mois passant de 212 à 475, en grande partie liés à des marques aussi connuesquIntel, IBM, LOréal ou même Kodak. Bien que les applications soient vastes et lesfrontières entre spécialités oues, létude dresse un inventaire de huit grands secteursindustriels principaux tirant déjà parti des possibilités que ces nouvelles technologiesorent : • lélectroménager • lautomobile • les produits pour enfants : jeux, jouets,... • lélectonique et linformatique : caméra, appareil de photo, ordinateur, écran, télé- phone, télévision,... • la santé et le bien-être • lalimentation • la maison et le jardin • les revêtements, traitements de surface Parmi ces domaines, un seul se détache singulièrement. En voyant sa liste augmen- 35
  37. 37. Fig. 4.2 Etude mondiale sur les produits composés de nanotechnologies (source : Joint Economic Committee)ter de plus de 50% par rapport à mars 2006, il se place désormais au premier rang delensemble de létude possédant plus de la moitié des produits globalement répertoriés.Il sagit du secteur de la santé et du bien-être. Lindustrie du sport, représentée par leséquipementiers et les fabricants de textiles sportifs, se retrouvent dans cette premièrecatégorie (c.f résultats du chapitre 4.1.1).4.1.2 Où se cachent les nanotechnologies ? A la vue des explications du paragraphe précédent, en tant que néophyte, il semblelégitime de se poser la question : où se cache la technologie nano dans les produitsse rapportant au secteur sportif ? Nous tenterons, dans ce chapitre, de dresser un panelnon exhaustif des diverses possibilités qui sont utilisées par les industriels pour créer cesproduits innovants. Avant de prendre quelques exemples particuliers nous allons discuterrapidement le portrait de 3 secteurs importants et montrer où et pourquoi sont utiliséesles nanotechnologies. Le secteur phare des nanotechnologies reste évidemment lélectronique. En eet, ilest facile de se rendre compte des nombreuses applications actuelles (et futures) toujoursplus dépendantes de cette industrie (exemple : les voitures, lélectroménager, jouets pour 36
  38. 38. enfants, linformatique,...etc). Le but recherché dans cette industrie est dutiliser les na-notechnologies an de pouvoir, soit diminuer de façon drastique la taille des puces, soitgarder la taille actuelle et disposer, sur une même surface de wafer, dun nombre tou-jours plus important de transistors. Que ce soit lune ou lautre des deux situations, lanalité est la recherche dune puissance de calcul et dune gestion des données toujoursplus performante, rapide avec des options toujours plus nombreuses. La loi de Moore(c.f chapitre 2.3.1) est ici importante. En eet, à un certain moment les scientiquesvont se heurter à des limites physiques/mécaniques en matière de taille de transistor.Pour linstant, seul des courants électriques (mouvements continus délectrons dans lesystème tel le courant dune rivière) sont pris en compte pour les composants électro-niques. En raison de ces dicultés mécaniques, les scientiques sattèlent déjà à créerdes composants dits quantiques capables de gérer non plus un inux électrique, à savoirdes grappes délectrons, mais plutôt de prendre en compte lélectron lui-même, et de maî-triser électron après électron. Dès lors, on saperçoit bien de la portée nano de ce milieu. Maintenant que nous avons vu à quel niveau se situent les nanotechnologies dans lin-dustrie électronique, comment les lier au monde du sport ? Simplement en rééchissantnon pas léquipement sportif comme un simple produit passif mais en proposant une in-terraction entre lenvironnement, lutilisateur et son équipement. Prenons exemple de la marque Apple qui a vu sa notoriété grandir ces quelques der-nières années grâce au lancement de sa gamme de produit IPOD. A priori, la relationentre cette marque et le monde du sport nest pas clairement visible1 . Cependant, enproposant une extension des options de sont IPOD, Apple montre son désir dintervenirde manière plus conséquente dans le domaine sportif. Le produit est simple, il sagit duncapteur que lon positionne sous la semelle de la chaussure (à lintérieur de la chaussure) 1 Sauf si on considère évidemment que le sportif peut écouter de la musique en faisant du sport. 37
  39. 39. qui envoie les données du sportif directement à son IPOD, permettant à lutilisateurdavoir en temps réel les caractéristiques de sa course à pied et létat de fatigue de soncorps. En guise de second exemple, on peut mettre en avant tous les équipements (sou-vent des habits de sport dhiver) dans lequel des capteurs, puces,... électroniques on étéincorporés, il peut sagir dordinateurs-vêtements (c.f. FIG. 4.3) ou même déquipementssportifs non-textiles comme des skis, chaussures de ski2 ,... Fig. 4.3 Veste dhiver intégrant de lélectronique (source : Nanoforum.org) Bien souvent, quand on pense sport, on pense directement équipement, rassem-blement,... et peu au domaine agro-alimentaire. Le domaine de lagro-alimentaire estfortement attiré par les nanotechnologies. Ces nouvelles techniques sont la promesse depouvoir développer dun côté, les caractéristiques des produits alimentaires, notammentla saveur, la sécurité mais aussi de les rendre plus nourrissants et sains ou même fonction-nels et interractifs (aliments personnalisables en fonction des goûts du consommateur, desbesoins par rapport à son état de santé et de ses carences nutritionnelles,...). De plus,elles permettraient de mieux gérer les ressources nécessaires à leur fabrication commelénergie ou leau. Lorsquon pense alimentaire on visualise naturellement les produitsconsommables mais les nanotechnologies sont aussi utilisées dans leur conditionnement 2 Le capteur remarque la diérence de terrain, de neige et gère léquipement de façon à le rendreotpimal pour le type denvironnement dans lequel lutilisateur évolue. 38
  40. 40. (meilleure sécurité alimentaire). Comme on la déjà dit, il existe déjà des matériaux dontles propriétés peuvent changer en fonction des conditions extérieures où voire même in-ternes (variations de pression, température,...). Cette technique peut être utilisée dansle conditionnement pour pouvoir avertir le consommateur et ceci en tout temps, de laqualité du produit quil va trouver à lintérieur de lemballage. La santé et le bien-être est évidemment le secteur à mettre en parallèle avec lindus-trie sportive. Il peut se décliner aussi bien sous un regard de prévention, de diagnostiqueque de traitement. Avec les nanotechnologies nous parlons souvent de capteurs. Il sagitici dutiliser des sondes nanoscopiques qui pourront surveiller notre santé de manièrepermanente. Dans un autre registre que celui du sport, mais très important également,lélaboration doutils permettra de prétendre à de nouveaux traitements contre des ma-ladies génétiques, ou à réussir à positionner précisément des traitements médicaux eterradiquer des cellules cancéreuses...etc (textile technique texticament). Il est clair que même si les nanotechnologies ont le vent en poupe, la réticence decertains acteurs sportifs à se lancer dans le secteur se fait sentir. Les raisons sont quecette technologie coûte très chère, nécessite des connaissances pluridisciplinaires (et parlà même nest pas facile à appréhender). Dans son article pour US Today, Kevin Maney cite Wilson Thurman armant que lesnanotechnologies ne sont nalement pas si attirantes puisquil ne semble avoir quasimentaucune diérence visuelle entre une raquette de tennis fabriquée en utilisant des nano-tubes de carbone et une autre faite à lancienne. le sexy daprès lui cétait de passerdu bois au métal, laspect extérieur étant un des éléments prépondérants dans lindustriesportive. Lutilisation de nanotechnologies ne répond, de toute évidence, pas toujours à cecritère. Cest entre autre pour cette raison quactuellement, même sil existe un large panel 39
  41. 41. de produits diérents liés aux nanotechnologies, lévolution de celui-ci tend à être linéaireet non exponentielle. En dautres termes, les entreprises sont frileuses pour les raisonsprécitées mais aussi à cause dun manque de recul par rapport à la demande potentielleet lenthousiasme que peut susciter lutilisation des NTS dans leurs produits. Cependant,même si le nombre de produits sportifs intégrant des NTS est toujours assez limité, nousallons présenter plusieurs applications principales qui ont abondamment fait parler dellesces dernières années et quil est impossible de manquer si lon sintéresse de près aux NTS. • Le matériel de tennis : On dit généralement quune balle de tennis, dans des conditions normales, ne tient pas plus de trois sets dun match. Il sagit ici de diminuer la perméabilité du gaz3 pour permettre à la balle de rester gonée plus longtemps quune balle conventionnelle. La balle est aussi légère si ce nest plus que les anciennes. Les nouvelles caractéristiques donnent non seulement aux joueurs les moyens dun précision accrue mais aussi dune vitesse de balle accélérée tout en augmentant la longévité du matériel. Fig. 4.4 Intérieur dune balle de tennis utilisant des NTS(source : USA Today) Le but premier concernant la raquette de tennis est de la faire beaucoup plus lé- gère tout en laissant à lutilisateur la possibilité dinsuer de la puissance dans la raquette sans entraver son contrôle. 3 Wilson la diminuée de 200%. 40
  42. 42. • Le matériel de golf : Le design des balles de golf évolue rapidement actuelle- ment. Comme des caractéristiques du noyau dépend le toucher de balle, un noyau plus tendre a toujours eu plus de considération auprès des joueurs. Cependant le choix dune balle plus molle (pour un meilleur toucher) se fait au détriment de la distance parcourue, un noyau plus dur emmagasinant plus dénergie quun noyau souple (coecient de restitution). Nous sommes en passe dobtenir actuellement un autre type de balles de golf : une sorte de sphère métallique creuse. Cette technique a pour but de diminuer les eets de rotation et de slice an dobtenir des drives plus longs, droits et des parcours rou- lés moins aectés par les irrégularités du green. Arriver à ces conditions sous-entend un coecient de restitution, une résistance mécanique,... élevés an quelle puisse avoir leet attendu. Ceci est à mettre en relation avec les contraintes élastiques des polymères utilisés pour fabriquer les balles, pour diminuer au maximum le risque de ssure. La répétition des chocs peut provoquer des déformations qui peuvent donc entrainer des modication de microstructures et diminuer les capacités du matériel. Tout comme les raquettes de tennis, les clubs de golf voient aussi leur matériaux évoluer pour leur prodiguer de meilleures caractéristiques. A lot of times when you make a golf shaft, its not always perfectly straight. Often there are gaps in the shaft assure Todd Cassidy, le vice président dAccuFLEX, une entreprise améri- caine spécialisée dans lutilisation dune technologie pour créer des clubs de golf beaucoup plus résistants, légers et à durée de vie prolongée (appelé Evolution ).• Le cyclisme : Lindustrie du cyclisme nest pas en reste face aux nanotechnologies. Comme tous les équipements sportifs composés à base de composite, ceux-ci peuvent dors et déjà potentiellement contenir des technologies nano. 41
  43. 43. • Lhabillement : Des textiles high tech sont développés avec des caractéristiques in- téressantes. Les textiles sportif (outre ceux quon utilise dans les matériaux compo- sites) doivent être unidirectionnels : Non seulement le sportif a besoin dexpulser sa transpiration au travers de ses habits tout en gardant de la chaleur, mais aussi dempêcher tout interraction avec lextérieur (par exemple, deviendrait humide en raison de pluie,...). Les nouvelles bres appelées nano-bres sont mélangées avec des bres plus conventionnelles pour donner ce type de propriétés (ignifuge, hydro- phobe,respirant,...). On pourrait parler dune veste de ski coupe-vent, hydrophobe et à lépreuve des tâches tout en la laissant perméable à lair. La durée de vie fonc- tionnelle de ce type de vestes est supérieure aux vestes standards et compétitionnent avantageusement les produits de Gore-Tex.4• Le surf : Daprès Nanoquébec, une rme dHonolulu estime avoir conçu le pre- mier surf nanocomposé [32]. Bien que la planche naie pas pu être encore testée par manque de vague, les laboratoires Oceanit Laboratories Inc sont conants et pensent quelle va aussi bien servir que les anciennes. Pour la fabrication du pro- totype, lentreprise utilise les mêmes type de matériaux (mousse et bre de verre). La diérence réside dans la résine utilisée contenant des nanoparticules de titane. The boards skin is twice as resistant to dings and three times as resistant to fractures as that of a regular board. Vinod Veedu, senior nanotechno- logy engineer, Oceanit Laboratories Inc4 Nanoquébec 42
  44. 44. Fig. 4.5 Exemple de surf intégrant des nanotechnologies (source : Nanoquébec)4.2 Une industrie porteuse pour les nanotechnologies Le sport fait actuellement de plus en plus démules. Porté par diérents facteurs so-ciaux, il est maintenant bien plus considéré comme un loisir quun moyen de compétition.Comme exemple citons le succès des produits sportifs dit outdoors. Le sport est dé-sormais reconnu comme un moyen daccéder au bien-être, de se rapprocher de la natureet évidemment de se maintenir en bonne forme [12]. Laugmentation de limportance delapparence physique est de toute évidence un des catalyseurs dont découle le succès dece secteur qui en quelques années la rendu très lucratif. La montée en puissance du secteur du sport, et lengouement quil suscite donnentbien évidemment le pouvoir au consommateur. Celui-ci, même amateur mais néanmoinsexigeant, tend à vouloir obtenir du matériel de plus en plus performant. Il est vrai queles technologies utilisées pour la production darticles de sport proposent une large pa- 43
  45. 45. lette dapplications et de développements mais elles ont, ces dernière années, montréleurs limites. Dans certaines situations et utilisations de ces technologies, il est devenuimpossible daméliorer la performance du produit puisque certains résultats nont jamaisété atteints. Cest évidemment, comme nous le verrons plus tard (c.f. chapitre 4.5), enconfrontant les possibilités des anciennes technologies utilisées avec les NTS que nousverrons lavancée réalisée. La citation de Jim Von Ehr5 démontre bien de lavenir des NTS : Its amazing insport how much just incremental increases in performance can mean. Sport equipementmakers are happy when a production is 10% to 20% better, nano-material can make someitems perhaps four times better.6 . Finalement, on comprendra donc nalement aisémentque la conjonction dune avancée technologique prometteuse que sont les NTS et dechangements socio-culturels tournés vers le bien-être et le sport rend le secteur fortementattrayant et idéal pour les investisseurs.4.3 Le bouleversement de la concurrence Larrivée dune nouvelle technologie peut être perçue comme un déclencheur de dis-continuité. En eet, un événement fortuit peut bouleverser le climat de stabilité danslequel linnovation avait pris place. Ceci intervient dans le sens que chaque entreprise estsoumise et se doit daccepter les mêmes règles que ses concurrentes et tente den tirerparti de façon plus ecace que les autres. Au nal, elle seorce dinnover en continuantà faire ce quelle a déjà fait par le passé [30]. Au contraire, la rupture ne sintègre pas, dans une multitude de cas, dans lextensionde lexistant mais plutôt dans une démarche extrême radicale applicable aux produits, 5 Jim Von Ehr est CEO dune compagnie active dans les nanotechnologies appelée Zyvex. 6 USA Today, 17.11.2004 44
  46. 46. process,... et qui peut renverser les règles établies. On peut même y voir un bouleverse-ment des positions concurrentielles. Celà peut être le fruit de diérents acteurs commepar exemple de nouveaux entrants sur le marché (exemple : Nanoledge) qui détiennentla connaissance susante pour créer une société et répondre au besoin de certains clientssur le marché. Nous sommes ici renvoyé à la dénition du marketing puisque les be-soins peuvent être latents ou évidemment insatisfaits. Il est clair que, même si lindustriesportive actuelle propose de nombreux excellents produits pour des dizaines de sportsdiérents, lecacité de beaucoup dentre eux pourrait considérablement être améliorée(durée de vie, nouvelle fonctionnalité,...). Le consommateur sest évidemment satisfaitde ce quil avait puisque, faute de connaissances supplémentaires, les équipementiersnétaient pas en mesure de pouvoir proposer de nouvelles congurations de matériel.4.4 Quel type dinnovation pour les produits sportifs nano ?4.4.1 Le produit comme un ensemble de connaissances Bien que lintégration de nouvelles technologies, telles que les NTS dans des produits,semble novateur, et quau préalable plusieurs chercheurs à linstar du réputé ClaytonChristensen qui les a, selon ses caractéristiques, cataloguées comme disruptive, il seraithâtif dattribuer aux nouvelles applications ou nouveaux produits tels que les équipe-ments sportifs nano-composés le label dinnovation radicale. Il sagit ici de sinterrogersur la nature du changement, de linnovation apportée dans le domaine des équipementsde sport via les nanotechnologies. Quest-ce qui a été transformé, changé, modié ouadapté ? Quest-ce qui est dépassé, arrêté ou a été rendu obsolète ? A titre informatif nous développons ci-dessous les cinq points importants du modèle 45
  47. 47. dinnovation disruptif proposé par Mr Clayton Christensen lorsque celui-ci est appliquéà des produits ou services [5] : 1. Linnovation peut être le catalyseur à des changements sociaux im- portants. 2. Linnovation rencontre un marché qui est déjà bien développé, le besoin des utilisateurs est soit, en grande partie, satisfait (la nouvelle solution est la plupart du temps plus complexe que ce que les gens ont besoin), soit pas du tout exploité. 3. Les innovations concernées sont représentées par des produits ou services qui sont plus simples et coûtent moins chers que les alternatives existantes dun moins bon niveau de performance. Cependant, les utili- sateurs considèrent ces dernières toujours comme des solutions toujours bonnes pour eux. 4. Les ressources nécessaires sont telles (main doeuvre, connaissances,...), quelles représentent des barrières à lentrée qui rendent linnovation initialement repoussante pour des nouveaux arrivants. De nombreux travaux sur la question [11] décrivent celle-ci comme intimement liéeavec les compétences dune entreprise, groupe dentreprises, organisation,... Daniel Ka-plan, dans son article sur les enjeux et les débats que suscitent les nanotechnologies [40]ne les décrit même pas comme un secteur intégré en lui même. Daniel kaplan prendcomme exemple les nanomatériaux qui sinsèrent dans des produits existants dont ils neconstituent nalement, selon lui, quune évolution incrémentale. In any case, alle thesenanotechnology-based materials are incremental improvements over existing materials andnot revolutionary devices. Of course when we look back 10 years from now, there will havebeen one or two great performing nanotech stocks but then there will be one or two great 46
  48. 48. performing stocks in almost any other investment sector 7 . Joe Tidd [30], dans son livresur le management, fait référence à linnovation comme une nalité dépendante du savoir- créatrice de nouvelles opportunités en combinant diérents ensembles de connaissances.Le simple fait davoir un rouage du système ou processus innovant emprunt dun carac-tère radical ne découle donc pas nécessairement le caractère radical de linnovation nale.Cette caractéristique est visible dans la chaîne de valeur des nanotechnologies (c.f. FIG.4.6). Le fait dutiliser des nanotechnologies dans les voitures, les avions où les ordinateursnen fait pas des produits de rupture. Fig. 4.6 Chaîne de valeur des nanotechnologiestes (source : lux Research) Henderson et Clark [9], cités également par Mr Tidd, mettent en avant limportancede larchitecture dune innovation. Selon eux, une technologie isolée est rarement la seulebase dune innovation. Le succès de linnovation est directement lié à deux aspects com-plémentaires : lutilisation des connaissances respectives pour chaque composant maisaussi la façon dont ceux-ci vont être rassemblés. A titre dexemple, nous pouvons mettreen avant des produit nanostructurés tels que la raquette de tennis, le snowboard/ski oumême certains vêtements dhiver. Comme nous le verrons plus tard, des changements decomportement de ces applications par rapport à leurs ancêtres découlent une restructu-ration des matériaux utilisés pour les réaliser. Ceci implique évidemment une diversica- 7 Michael Berger, Nanowerk [14] 47
  49. 49. tion de lexpérience et le mélange de celle-ci avec des nouvelles connaissances en matièrede nanotechnologie. Néanmoins, les bouleversments apportés au niveau des composantsde chaque application névincent pas le fait quil existe bel et bien une connaissance debase pour lier ces diérents composants entre eux. Nous avons tendance à penser produit lorsque nous pensons innovation, certai-nement parce que nous le voyons au travers du référentiel consommateur que noussommes notamment via de nouvelles fonctionnalités, de nouveaux produits par rapportaux concurrents ou tout simplement une amélioration de ce qui existait déjà. Cependant,dautres types dinnovation peuvent contribuer à maintenir également un développementà long-terme. A ce titre, en guise dexemple, nous citerons le modèle triangulaire [31] quipropose une vue tridimensionnelle de linnovation et ne considère pas le produit commeune source unique de renouveau. Souvent cité après linnovation produit, le processus, etlinnovation (Process and Business model Innovation ) qui laccompagne tient une placetout aussi importante. Selon Lou Giuliano8 , le coût et le risque pour créer ce type din-novation seraient même moins élevés et beaucoup plus diciles à imiter. Etre capablede réaliser ce que personne dautre ne peut faire ou évidemment le faire dune meilleurefaçon est évidemment une avantage non négligeable. Le Foresight Insitute parle même derévolution industrielle. Au delà des perspectives dévolution dites produit, elle décritnotamment louverture de nouvelles possibilités dans le circuit de production lui-même : • Une production automatisée : Moins de main-doeuvre et de matière première nécessaire ce qui engendre une diminution des coûts. • Une production totalement personnalisable : le fait que la nanotech- nologie utilisera un placement précis des atomes, le potentiel dapplication 8 Lou Giuliano, Chairman, président et CEO de ITT Industrie 48
  50. 50. est grand. • Une production moins consommatrice dénergie : Il y a moins de gaspillage dénergie travaillant à une échelle plus petite et plus ciblée. • Une production qui rejette moins de déchets : Les nanotechnologies sous-entendent la gestion des atomes. Ceux-ci ayant un comportement pré- déterminé, ils sont sous contrôle, ce qui implique une diminution des déchets et des connaissances plus précises pour les traiter. A titre dexemple, la rme Nanoledge est active directement dans le domaine du sport.Initialement prévue comme productrice de nanotubes de carbone9 , elle a décidé depuis2002 de se spécialiser dans lintégration de ces mêmes nanotubes de carbone avec commeprincipale cible lindustrie des matériaux composites. Son application centrale est de gé-nérer des résines nano-formulées dont lintégration des nanotubes de carbone engendreune amélioration des propriétés mécaniques. Elle a tout dabord dirigé son activité versdes domaines aussi diverses que lautomobile, la plasturgie, lélectronique,... mais depuispeu, a nalement décidé de se consacrer uniquement à lindustrie sportive pour des ap-plications commerciales. Ses clients sont principalement des fabricants de résine et desfournisseurs de matériaux composites. La proposition de cette entreprise est simple. Nanoledge a centré ses compétencessur les techniques de compatibilisation, de dispersion et dintégration des nanotubes decarbone sous diverses formes (résines, granulés, bres). Il sagit donc dintégrer, dans lachaine de valeur établie pour des articles commerciaux à but sportif, leur connaissancetechnologique appelée NANO IN an de changer les caractéristiques des matériaux de 9 Elle fut le premier producteur de nanotubes de carbone en Europe 49
  51. 51. Fig. 4.7 Intégration de Nanoledge dans la chaine de valeur des produits sportif à nanocomposites (source : Nanoledge)haute performance utilisés et proposer à la lière des nouvelles possibilités de réexionautour de lévolution de la rigidité, la conductivité, la exibilité, la ténacité et soliditédes composants utilisés. Les procédés de fabrications restent les mêmes, cest nalementcertains des matériaux composant les équipements qui évoluent.4.5 Proposition de valeur Les entreprises intéressées par lapplication des NTS dans lunivers du sport y voienteectivement un intérêt et une possibilité dinnovation conséquente. Mais quelle est leurstratégie en matière dinnovation-produit ? Quelles caractéristiques font de ces nanopro-duits, des applications plus ecaces et intéressantes pour le consommateur ? Dans lesparagraphes suivant nous nous arrêterons surtout à démontrer la proposition de valeurdes applications inhérentes à la réunion de ces deux domaines. De manière générale lindustrie et la science sattellent déjà à créer des équipementstoujours plus performants en améliorant sans cesse leurs propriétés. Comme toute nou-velle application, celles-ci doivent, sous peine dêtre reléguées au second plan, pouvoirproposer des options égales voire meilleures (ou diérentes) du produit au consommateurnal. Cest la diérentiation que nous avons rapidement évoquée précédemment (c.f. cha- 50
  52. 52. pitre 3.3). Plusieurs évolutions de concepts centraux sont révélatrices de la nouveauté decertains produits sportifs. Citons, pour les plus importantes : la souplesse, la résistance,la durée de vie, la bonne tenue à la fatigue, la bonne tenue aux chocs et à labrasion...(c.f. FIG. 3.2, chapitre 3.3) An de les développer, nous allons proposer ici deux approches diérentes en matièredéquipements sportifs. Bien que les deux concernent les matériaux au sens large, il estjudicieux cependant de pouvoir traiter séparément ce que nous appellerons textile etnon-textile.4.5.1 Les produits non-textilesLes Nanotubes de carbone, dépasser les limites existantes En matière de matériaux, les équipementiers ont, depuis longtemps adoptés les com-posites. En eet, il y a pléthore dactivités sportives dans lesquelles les composites sontdevenus un outil indispensable et omniprésent. Citons à cet eet la course automobile,la voile, le bobsleigh, le ski/snowboard ou même le tennis. Il est évident que le type dematériaux utilisé dans les équipements sportifs est dune extrême importance pour pré-tendre prendre part à la course à la performance. Même si ceux-ci ont un coût un peuplus élevé que les matières traditionnelles (bois, acier, aluminium,...), ils apportent à leurutilisateur des propriétés plus étoées et une exibilité accrue notamment au niveau dela légèreté, de la résistance thermique et mécanique, de la faible masse volumique,... Pourexemple, à lorigine, les premières planches de surf étaient faites uniquement de bois etleur poids pouvait atteindre environ cinquante kilos pour une longueur de 3,50 mètres.Actuellement une planche mesurant 2,70 mètres pèse environ 6,5 kilos. Les matériaux composites orent la possibilité dêtre un outil très maléable et depouvoir sadapter à la performance demandée. En 2002 on parlait à leur égard de saut 51
  53. 53. technologique [8]. Ils sont maintenant bien connus et leur procédé de fabrication estbien maîtrisé ce qui permet dobtenir un rapport prix/performance minimisé et optimisé.Cependant, les matériaux utilisés dans le domaine du sport sont déjà très performantset leurs propriétés mécaniques ne peuvent guère être améliorées davantage en utilisantdes charges conventionnelles. On a donc atteint actuellement les limites mécaniques desmatériaux utilisés dans les équipements sportifs. Les applications liées aux nouveaux matériaux sont de plus en plus nombreuses notam-ment grâce aux nano-objets les plus innovants actuellement : les nano-particules (oxydede zinc, alumine, nano-argiles,...) et les nano-tubes de carbone. Larrivée de cette der-nière a radicalement changé la donne. Comme nous lavons dit, il existe actuellement desproduits novateurs déjà commercialisés. Ceux-ci peuvent être segmentés en trois grandesfamilles selon la technique utilisée : • Les matrices liquides telles que les crèmes solaires,... • Les plastiques ou composites déclinés sous la forme de pièces automobiles, équipe- ments sportifs,... • Les revêtements de surface organique comme la peinture, le vernis,... De manière générale lindustrie sportive fait partie de la seconde catégorie et est in-timement liée aux nanotubes de carbone (NTC)10 , fer de lance actuel des NTS. Intégrépour créer des nanocomposites, ils sont la clefs pour atteindre de nouveaux matériaux.Citons à titre indicatif quil existe deux types de nanocomposites : certains compositesconsistent en une matrice dun matériaux rempli de nanoparticules ou nanobres dunautre matériaux. Il est aussi possible que le nano-coomposite existe en tant que matériauxcomposite, la taille de tous les grains le constituant étant à léchelle nanoscopique. 10 Le nanotube forme un des quatre éléments organisé connus sur la Terre avec le diamant, les fullerèneset le graphite. 52
  54. 54. Les NTC sont créés à partir de feuilles de graphène enroulées suivant un axe et unedirection de référence.Fig. 4.8 Disposition des quatres molécule terrestre composées de carbone : diamant, graphite, fullerène, nanoparticulede carbone (source : JF Maquiné, Etudier la toxicité des nanoparticules 12 ) Stratégiquement, les entreprises qui produisent des NTC peuvent se positionner surdeux marchés diérents : les monoparois ou Single Wall Carbon Nanotubes, dont lin-dustrialisation est dicile, et les multiparois (Multi Wall Carbon Nanotubes ) dont laproduction est désormais bien maîtrisée. Fig. 4.9 Conguration des nanotubes monoparois et multiparois (source : CNRS) Tandis que dun côté, les monoparois peuvent déboucher sur des applications à fortevaleur ajoutée et sont plutôt dirigés vers la micro-électronique13 , de lautre, les multi-parois sont la clefs de lamélioration des caractéristiques mécaniques et physiques surdes applications plus courantes telles que les équipements sportifs. Leur structure est 13 En plus de leurs propriétés mécaniques, les nanotubes de carbone possèdent des propriétés conduc-trices intéressantes. 53

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