ISO/TR 12802:2010
(Main)Nanotechnologies — Model taxonomic framework for use in developing vocabularies — Core concepts
Nanotechnologies — Model taxonomic framework for use in developing vocabularies — Core concepts
ISO/TR 12802:2010 establishes core concepts for nanotechnology in a model taxonomic framework. It is intended to facilitate communication and promote common understanding.
Nanotechnologies — Modèle de cadre taxinomique pour utilisation dans le développement de vocabulaires — Concepts de base
L'ISO/TR 12802:2010 établit des concepts «cœur» pour les nanotechnologies dans un modèle de cadre taxonomique. Il est destiné à faciliter la communication et à promouvoir la compréhension commune.
General Information
Buy Standard
Standards Content (Sample)
TECHNICAL ISO/TR
REPORT 12802
First edition
2010-11-15
Nanotechnologies — Model taxonomic
framework for use in developing
vocabularies — Core concepts
Nanotechnologies — Modèle de cadre taxinomique pour utilisation dans
le développement de vocabulaires — Concepts de base
Reference number
ISO/TR 12802:2010(E)
©
ISO 2010
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2010
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2010 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Purpose of the framework development.1
3 Methodology .1
4 Framework development .2
4.1 Fields of activity at the nanoscale.2
4.2 Nanomaterial.3
4.3 Processes.5
4.4 Nanosystems and nanodevices.7
4.5 Properties.8
Annex A (informative) Development steps for the core concept framework diagrams .18
Annex B (informative) Alternate version of the “synthesis” branch of the processes framework
diagram.20
Bibliography.21
© ISO 2010 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
In exceptional circumstances, when a technical committee has collected data of a different kind from that
which is normally published as an International Standard (“state of the art”, for example), it may decide by a
simple majority vote of its participating members to publish a Technical Report. A Technical Report is entirely
informative in nature and does not have to be reviewed until the data it provides are considered to be no
longer valid or useful.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TR 12802 was prepared jointly by Technical Committee ISO/TC 229, Nanotechnologies, and Technical
Committee IEC/TC 113, Nanotechnology standardization for electrical and electronic products and systems.
The draft was circulated for voting to the national bodies of both ISO and IEC.
Other vocabulary documents developed by ISO/TC 229 and IEC/TC 113 include the ISO/IEC 80004 series,
which consists of the following parts, under the general title Nanotechnologies — Vocabulary:
⎯ ISO/TS 80004-1, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 1: Core terms
⎯ ISO/TS 80004-3, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 3: Carbon nano-objects
The following parts are under preparation:
⎯ ISO/TS 80004-4, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 4: Nanostructured materials
⎯ ISO/TS 80004-5, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 5: Bio/nano interface
⎯ ISO/TS 80004-6, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 6: Nanoscale measurement and
instrumentation
⎯ ISO/TS 80004-7, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 7: Medical, health and personal care
applications
⎯ ISO/TS 80004-8, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 8: Nanomanufacturing processes
ISO/TS 27687:2008, Nanotechnologies — Terminology and definitions for nano-objects — Nanoparticle,
nanofibre and nanoplate will be revised as ISO/TS 80004-2, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 2:
Nano-objects: Nanoparticle, nanofibre and nanoplate.
iv © ISO 2010 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(E)
Introduction
This Technical Report provides a possible model taxonomic framework of core concepts for nanotechnology.
The framework identifies the basic categories of nanotechnology, as well as the core concepts within these
categories, and displays them in a hierarchical structure. From the core concepts, a list of core terms to be
defined has been identified. Definitions for these terms will be developed in ISO/TS 80004-1,
Nanotechnologies — Vocabulary — Part 1: Core terms. Definitions for terms in subject-related areas will be
developed in other ISO/IEC Technical Specifications in the ISO/TS 80004 vocabulary series. See list in the
Foreword
Communication is crucial to scientific practitioners, industry and trade, and regulatory bodies. Due to different
backgrounds and needs, there can be widely divergent understandings and assumptions about concepts. The
result is poor communication, a lack of interoperability among systems, and duplication of effort as different
groups strive to define concepts in accordance with their perspectives.
A taxonomic framework of core terms is intended to place nanotechnology concepts into context by indicating
relationships among these concepts. Such context can provide users with a structured view of
nanotechnology and facilitates common understanding of nanotechnology concepts. Jointly, the model
framework together with the core term definitions will be beneficial to industry, consumers, governments, and
regulatory bodies because they promote clear, accurate and useful communication. Because the taxonomic
framework looks at nanotechnology from a number of different viewpoints, it will minimize duplication of effort
among stakeholders and assist in developing a harmonized vocabulary of terms.
This Technical Report attempts to remain current with the present usage of terms in this Technical Report and
with the ongoing work by ISO/TC 229 and IEC/TC 113 to define such terms. However, definitions within the
field of nanotechnologies are still evolving. Updating of this framework model for core concepts in concurrence
with development of ISO/IEC vocabulary for nanotechnologies is recommended.
© ISO 2010 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
TECHNICAL REPORT ISO/TR 12802:2010(E)
Nanotechnologies — Model taxonomic framework for use in
developing vocabularies — Core concepts
1 Scope
This Technical Report establishes core concepts for nanotechnology in a model taxonomic framework. It is
intended to facilitate communication and promote common understanding.
2 Purpose of the framework development
Taxonomy is a hierarchical classification of the things in a subject domain. It places the domain's concepts
into relevant categories and shows the relationships among concepts. A core concept is one of the central
concepts that define a subject domain. In taxonomy, these concepts are found at the topmost levels of the
hierarchy.
A taxonomic framework for core nanotechnology concepts would have several purposes. As a representation
of the professional judgment of an international group of scientists, it is a depiction of current understanding of
the subject, its structure and relationships. It is considered to be a snapshot of the subject domain at a
particular time and is intended to be revisited and updated as the domain develops. As well, because it deals
only with the top layers of the nanotechnology hierarchy, it is considered to be a model framework from which
development of deeper layers in the hierarchy should begin. Finally, this framework can be used as the basis
for the development of terms and definitions for nanotechnology vocabulary.
3 Methodology
[1]
A library science approach is taken to create the taxonomy using ANSI/NISO Z39.19-2005 and
[2]
ISO 2788:1986 as its foundation. Key concepts are categorized and, where possible, placed into
hierarchical structures illustrated as framework diagrams in Clause 4, Framework development. Where a
hierarchy could not be created a framework is presented as a basis for future hierarchy development.
The following steps created the core concept framework diagrams:
⎯ Development of lists of concepts considered to be central to nanotechnology.
⎯ Completion of a categorization exercise in which concepts were sorted in accordance with their
similarities and differences.
⎯ Building of hierarchical diagrams.
Framework and hierarchy illustrations are found in Clause 4, Framework development. For project
methodology steps see Annex A.
Principles followed to ensure consistency:
⎯ Things occurring naturally in the nanoscale are not addressed in this report.
© ISO 2010 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(E)
⎯ Certain terms under consideration have a common or established definition that renders them
inappropriate to include in a core concepts framework specific for nanotechnology. For example in
the “properties” framework development, it is necessary to include common terms to place terms
specific to nanotechnology into their proper contexts.
⎯ The term “nanoscale” is fundamental to nanotechnology and nanoscience and is a term defined in
[3]
ISO/TS 27687:2008 , definition 2.1.
4 Framework development
The frameworks and hierarchies presented here provide starting points to support and guide the development
of vocabulary for nanotechnologies. The frameworks are provided with the intention that they are to be altered
and/or expanded on a hierarchical basis based on further expert input as knowledge and understanding
evolves.
4.1 Fields of activity at the nanoscale
4.1.1 Diagram
The Fields of activity at the nanoscale framework diagram is shown in Figure 1. In this diagram the term
“nanoscale” overarches nanotechnology and nanoscience.
Fields of activity at the
nanoscale
nanoscience nanotechnology
nanobiotechnology
There are other terms to be
nanoelectronics
categorized. Development of
vocabulary will determine future
correct placement of such terms.
nanomedicine
nanometrology
nano-optics
nanophotonics
Figure 1 — Fields of activity at the nanoscale framework diagram
2 © ISO 2010 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(E)
4.1.2 Discussion
The terms “nanoscience” and “nanotechnology” are indicated as equivalent hierarchy-level terms. The
Figure 1 framework diagram is recommended to be additionally populated in subsequent editions, based on
vocabulary developed in ISO/IEC Technical Specifications, Nanotechnology — Vocabulary (see list in the
Foreword).
4.1.3 Advantages and disadvantages of the Fields of activity at the nanoscale framework
Arranging higher level concepts provides a short list of concepts that already have broad usage in literature
and highlights a distinction between the scientific study of nanomaterials and the range of technological
endeavours. The list of technologies provided is meant to be illustrative, not exhaustive, and should not be
misinterpreted as excluding other legitimate areas that can be considered as being within the domain of
nanotechnology.
4.2 Nanomaterial
4.2.1 Diagram
The Nanomaterials framework diagram is shown in Figure 2.
© ISO 2010 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(E)
Nanomaterial
nano-object nanostructured material
nanostructured powder
nanoparticle
nanocomposite
nanofibre
nanodispersion
nanorod
nanoporous material
nanotube
surface-structured
nanomaterial
nanowire
nanostructured core-
shell particle
nanoplate
nanofilm
There are other terms to be categorized.
Development of vocabulary will determine
nanocrystal
future correct placement of such terms.
complex forms
nanoshell
nanocone
Figure 2 — Nanomaterial framework diagram
4.2.2 Discussion of the nano-object branch of the nanomaterials framework
This branch of the framework is developed as a hierarchy. The concept “ultrafine particle” is omitted from the
[3]
hierarchy, consistent with ISO/TS 27687:2008 , A.3.2, Note, “Most nanoparticles, defined by their
geometrical dimensions, are ultrafine particles, when measured”. In addition:
⎯ The concept “nanofibre” is the overarching concept that includes “nanorod”, “nanotube”, and
[3]
“nanowire” ISO/TS 27687:2008 , Figure 2.
⎯ Several concepts (“nanofilm” under “nanoplate”, “nanocrystal”, “nanoshell” and “nanocone” under
“complex forms”) are placed under different subsections and levels pending future revision in this
framework based on terminology and definitions developed in ISO/IEC Technical Specifications,
Nanotechnology — Vocabulary (see list in the Foreword).
4 © ISO 2010 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(E)
⎯ “Carbon nanotube” is a concept that would be found deeper in the hierarchy under “nanotube”.
Carbon-based nano-objects are the subject of ISO/TS 80004-3, Nanotechnology — Vocabulary —
Part 3: Carbon nano-objects.
4.2.3 Discussion of the nanostructured material branch of the nanomaterials framework
This branch is not developed as a hierarchy. The further development of core concepts for this branch
remains under consideration during development of Technical Specification ISO/TS 80004-4,
Nanotechnology — Vocabulary — Part 4: Nanostructured materials.
4.2.4 Advantages and disadvantages of the nanomaterials framework
The primary utility of the nanomaterials framework is to identify concepts and terms whose definitions will help
in properly categorizing the subject domain. For some, nanocrystalline means having a crystalline structure,
which may be in the shape of a nanoparticle, nanofibre or nanoplate. For others, it is part of a larger object,
but one that might place it in the nanostructured material category. The inclusion of a “complex forms”
sub-branch implies that just particle, fibre, and plate categories are insufficient. The “complex forms”
sub-branch may need to be further populated, and concepts re-visited and placed accordingly when
terminology and definitions are further developed in ISO/IEC Technical Specifications, Nanotechnology —
Vocabulary (see list in the Foreword).
4.3 Processes
4.3.1 Diagram
The Processes framework diagram is shown in Figure 3.
© ISO 2010 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(E)
Processes
mechanical reduction of
synthesis patterning
materials
lithography machining
gas-to-solid synthesis
suggested examples
suggested examples of concepts:
suggested examples of concepts:
of concepts:
photolithography;
atomic layer deposition; chemical vapour
ion-machining;
block copolymer lithography;
deposition; cluster beam; laser ablation;
ultra-precision turning/
colloidal crystal template
pulse layer deposition; sputtering; evaporation;
lathing; grinding
lithography; electron beam
molecular beam epitaxy
lithography; extreme ultraviolet
lithography; focused ion beam
lithography; interference
liquid-to-solid synthesis
lithography; ion projection
lithography; plasmonic
suggested examples of concepts:
lithography; x-ray lithography;
spin coating; Langmuir-Blodgett; self assembly;
comminution
dip coating; electro-less deposition; nanolithography;
suggested examples
surface polymerization; sol gel process; dip-pen nanolithography
of concepts:
most coating processes
powder processing;
pounding; abrading;
milling; crushing;
patterning by adding
solid-to-solid synthesis
cryomilling
including solid phase transformations;
suggested examples of concepts:
suggested examples of concepts:
atomic force probe writing;
severe plastic deformation; crystallization of
ion beam writing; patterned
amorphous solids
atomic layer epitaxy (Lyding);
contact printing;
scanning tunneling microscope
chemical vapour deposition;
liquid-to-liquid synthesis
nanoindentation
suggested example of concept:
emulsion
Biologically mediated synthesis patterning by subtracting
suggested examples of concepts: suggested examples of concepts:
biomineralization; self-assembly; ion beam etching; chemically
scaffolded DNA origami; protein biosynthesis; assisted ion beam etching;
polysaccharide biosynthesis reactive ion etching
positional assembly
suggested examples of concepts:
atom-by-atom; mechanosynthesis
Figure 3 — Processes framework diagram
4.3.2 Discussion
This framework is partially developed as a hierarchy. Specifically, a hierarchy is not imposed beyond the three
major headings, synthesis, patterning, and mechanical reduction of materials. The examples are appropriate
for the sub-headings and are suggested to be further populated when terminology and definitions are further
developed in ISO/IEC Technical Specifications, Nanotechnology — Vocabulary (see list in the Foreword).
Expanded expertise and development in ISO/TS 80004-8, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 8:
Nanomanufacturing processes may further expand this hierarchy. This framework evolved through several
6 © ISO 2010 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(E)
1)
different structural forms, as well as a name change from “Nanomanufacturing processes” to “Processes” .
The core concepts “top-down nanomanufacturing” and “bottom-up nanomanufacturing” are not included.
These concepts have limited value in the hierarchy shown in Figure 3 as some processes do fit neatly into
bottom-up and top-down categories while others such as nanopatterning can be done using both bottom-up
and top-down processes.
The framework uses three major subtopics: “synthesis” (the creation of the object); “patterning” (the process
by which the surface of a pre-existing substrate is altered to create nanoscale features); and “mechanical
reduction of materials” (the processes by which a large object is reduced in size to become a nanoscale
object). Biologically-mediated processes are viewed as belonging in the “synthesis” branch.
The “synthesis” branch underwent significant changes before reaching the state depicted in Figure 3. Initially,
this branch utilized the traditional disciplines of chemistry, physics and biology as the three major subtopics for
synthesis. (This earlier version of the “synthesis” branch is included for information in Annex B.) The earlier
organization of concepts proved problematic. Several sub-terms, such as “deposition”, appeared repeatedly,
reflecting the overlap that exists between chemistry and physics. Synthesis as a process is considered to
encompass reactants undergoing:
a) a change in molecular structure;
b) a change in state (gas, liquid, solid); or
c) a change in phase (emulsification or change in crystallinity) to form a nano-object.
In the “mechanical reduction of materials” branch, machining refers to the deliberate removal of material
through operations such as drilling, lathing, milling (cutting) or burnishing, normally accomplished
mechanically in a machine shop using machine tools. This subcategory comes closest to the concept “top
down”, where machining involves nanoscale control. Comminution involves grinding, impact erosion and other
operations that alter shape as well as size.
4.3.3 Advantages and disadvantages of the processes framework
The framework distinguishes patterning and the creation of patterns from synthesis and mechanical reduction
of materials. This distinction is important as it is the basis for much of today's semiconductor industry.
Additionally, the diagram identifies where the concept of engineered nanomaterials overlaps the most with
naturally occurring ultrafine materials of use to industry. Naturally occurring materials would most likely be
mined, purified and sized by the processes found under “mechanical reduction of materials”, while the
designed generation of newer substances would be found under “synthesis”. This can be considered in the
development of terminology and definitions for nanomanufacturing processes.
4.4 Nanosystems and nanodevices
4.4.1 Diagram
The Nanosystems and nanodevices framework diagram is shown in Figure 4.
1) This name change is necessary because the broad nature of the first level concepts of the hierarchy failed the
all-and-some test when “Nanomanufacturing processes” is the main heading. The first level concepts in the current
hierarchy in Figure 3 demonstrate how the all-and-some test failed. The test proved the following statements to be untrue:
Some nanomanufacturing processes are synthesis; all synthesis is a nanomanufacturing process. (Synthesis is not
exclusively a nanomanufacturing process.) See Annex B for more information about the all-and-some test.
© ISO 2010 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(E)
Nanosystems and nanodevices
nanosensor
nanoelectromechanical system
(NEMS)
There are other terms to be
categorized. Development of
nanophotonic device vocabulary will determine future
correct placement of such terms.
nanotemplate
nanoprobe
Figure 4 — Nanosystems and nanodevices framework diagram
4.4.2 Discussion
This framework is not developed as a hierarchy. Nanosystems and nanodevices are core concepts in the
medicine, biology, electronics and information technology fields. Terminology and definitions developed in
ISO/IEC Technical Specifications, Nanotechnology — Vocabulary (see list in the Foreword) may allow further
development of this framework.
4.5 Properties
4.5.1 General
Creation of a single framework illustrating the properties, states and/or phenomena relating to nanomaterials
presents complexity in placing these multiple concepts in diagram form. Therefore four versions of properties
frameworks are presented. Future review on how they can be used, developed or discarded is recommended
in conjunction with the development of terminology and definitions for nanotechnologies in ISO/IEC Technical
Specifications, Nanotechnology — Vocabulary (see list in the Foreword).
A nano-effect may be defined as an abrupt change in magnitude (value) occurring within the nanoscale of
1 nm to 100 nm or may be a significant change in magnitude (value) when referenced to a macroscale sample
of the same material. Phenomena and properties at the nanoscale are known and well established
scientifically at the macroscale such that there are no “unique” properties observed solely at the nanoscale
and no “unique” materials (a material present solely at the nanoscale). There remains the possibility for
distinct combinations of properties to exist for a given material at the nanoscale that in turn offers opportunities
for novel uses and applications. In such cases, an eventual, unified understanding of such phenomena will
come from continued research.
A change in magnitude (value) for a property is a possibility as a material's dimensions move from the
macroscale to the nanoscale. One difficulty for scientists is to decide if the reference frame for comparison
[3]
should be a length (dimension), as given in ISO/TS 27687:2008 , or the surface area, or the volume,
concepts that unfortunately are all included in the English term, “bulk”. This difficulty is also present when
attempting to provide a visual representation on how properties, phenomena and states are associated with
each other.
Duplicate entries, questions about hierarchy, and the limits of language occurred for each visualization. As a
simple example, adsorption phenomena should be related to surface area and also the curvature of the
surface (convex or concave), which relates to length for a nanoparticle but not for a nanofibre. Considerations
such as these are subjects for future review.
8 © ISO 2010 – All rights reserved
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(E)
4.5.2 Version 1 properties framework
4.5.2.1 Diagram
Version 1 of a Properties framework diagram is shown in Figure 5. This version uses the category outlined in
[1]
ANSI/NISO Z39.19 (“Properties or states of persons, things, materials and actions”). It attempts to classify
properties related to nanotechnology in general, rather than to nanomaterials specifically.
nanophotonic
surface plasmon resonance
electron quantum
optical tunneling
quantum transport
property
Coulomb blockade
nanoelectronic
electronic /
Properties or states of
superconductive
electric
persons, things, materials
and actions
magnetic quantum tunneling
PROPERTIES
superparamagnetic
magnetic
giant magnetoresistance
giant magnetic impedance
quantum size effect
PHYSICAL
nanopatterned
nanoscaled
thermphoretic
nanoparticle transport
agglomerated
nanostructured
aggregated
nanocrystalline
Figure 5 — Version 1 properties framework diagram
© ISO 2010 – All rights reserved 9
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(E)
4.5.2.2 Advantages and disadvantages of version 1 properties framework
The framework highlights that collective properties may be central to identifying those phenomena most likely
to be distinctive at the nanoscale. However the framework does not satisfactorily address mechanical
properties. Moreover, physical properties encompassed virtually all the properties listed.
4.5.3 Version 2 properties framework
4.5.3.1 Diagram
Version 2 of a properties framework diagram is shown in Figure 6. Version 2, like version 1, uses the category
[1]
outlined in ANSI/NISO Z39.19 (“Properties or states of persons, things, materials and actions”). It attempts
to classify properties related to nanotechnology in general, rather than to nanomaterials specifically.
Properties or states of persons,
things, materials and actions
physical properties
mechanical properties
electronic / electrical properties
suggested example:
quantum transport
nanoindentation hardness
electron quantum tunneling
Coulomb blockade
nanoelectronic
superconductive
optical properties
magnetic properties
nanophotonic
magnetic quantum tunneling
surface plasmon
resonance
superparamagnetic
giant magnetoresistance
giant magnetic impedance
nanocrystalline
nanostructured
agglomerated
aggregated
nanoparticle transport
thermo
...
RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 12802
Première édition
2010-11-15
Nanotechnologies — Modèle de cadre
taxinomique pour utilisation dans le
développement de vocabulaires —
Concepts de base
Nanotechnologies — Model taxonomic framework for use in developing
vocabularies — Core concepts
Numéro de référence
ISO/TR 12802:2010(F)
©
ISO 2010
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(F)
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2010
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2010 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Objet de l'élaboration du cadre conceptuel.1
3 Méthodologie .1
4 Élaboration des cadres conceptuels.2
4.1 Domaines d'activité à l'échelle nanométrique.2
4.2 Nanomatériau.3
4.3 Processus .5
4.4 Nanosystèmes et nanodispositifs .8
4.5 Propriétés.8
Annexe A (informative) Étapes de l'élaboration des diagrammes de référence des concepts
«cœur».19
Annexe B (informative) Autre version de la branche «synthèse» du diagramme de référence des
processus.21
Bibliographie.22
© ISO 2010 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
Exceptionnellement, lorsqu'un comité technique a réuni des données de nature différente de celles qui sont
normalement publiées comme Normes internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur l'état
de la technique par exemple), il peut décider, à la majorité simple de ses membres, de publier un Rapport
technique. Les Rapports techniques sont de nature purement informative et ne doivent pas nécessairement
être révisés avant que les données fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO/TR 12802 a été élaboré par le comité technique ISO/TC 229, Nanotechnologies, et le comité technique
CEI/TC 113, Normalisation dans le domaine des nanotechnologies relatives aux appareils et systèmes
électriques et électroniques. Le projet a été soumis aux comités nationaux de l'ISO et de la CEI pour vote.
D'autres documents relatifs au vocabuaire développés par l'ISO/TC 229 et la CEI/TC 113 incluent la série de
l'ISO/CEI 80004 qui comprend les parties suivantes, sous le titre général Nanotechnologies — Vocabulaire:
⎯ ISO/TS 80004-1, Nanotechnologies — Vocabulaire — Partie 1: Termes «coeur»
⎯ ISO/TS 80004-3, Nanotechnologies — Vocabulaire — Partie 3: Nano-objets en carbone
Les parties suivantes sont en cours d'élaboration:
⎯ ISO/TS 80004-4, Nanotechnologies — Vocabulaire — Partie 4: Matériaux nanostructurés
⎯ ISO/TS 80004-5, Nanotechnologie — Vocabulaire — Partie 5: Interface Bio/nano
⎯ ISO/TS 80004-6, Nanotechnologies — Vocabulaire — Partie 6: Instrumentation et mesurage à l'échelle
nanométrique
⎯ ISO/TS 80004-7, Nanotechnologies — Vocabulaire — Partie 7: Applications médicales, de santé et de
soins personnels
⎯ ISO/TS 80004-8, Nanotechnologies — Vocabulaire — Partie 8: Procédés de nanofabrication
L'ISO/TS 27687:2008, Nanotechnologies — Terminologie et définitions relatives aux nano-objets —
Nanoparticule, nanofibre et nanofeuillet, sera révisée par l'ISO/TS 80004-2, Nanotechnologies —
Vocabulaire — Partie 2: Nano-objets: Nanoparticule, nanofibre et nanofeuillet.
iv © ISO 2010 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(F)
Introduction
Le présent Rapport technique fournit un modèle de cadre taxonomique possible des concepts «cœur» pour
les nanotechnologies. Le cadre identifie les catégories de base des nanotechnologies, ainsi que les concepts
«cœur» au sein de ces catégories et les présente dans une structure hiérarchisée. À partir des concepts
«cœur», une liste de termes «cœur» à définir a été identifiée. Les définitions de ces termes seront élaborées
dans l'ISO/TS 80004-1, Nanotechnologies — Vocabulaire — Partie 1: Termes «cœur». Les définitions des
termes, autres que les termes «cœur», dans les domaines associés aux nanotechnologies seront élaborées
dans d'autres Spécifications techniques de l'ISO/CEI de la série ISO/TS 80004 relative aux vocabulaires. Voir
la liste dans l'Avant-propos.
La communication est cruciale pour les scientifiques, l'industrie et le commerce, et les organismes de
réglementation. Du fait des formations et des besoins différents, la compréhension et les hypothèses relatives
aux concepts peuvent diverger de manière significative. Il en résulte une mauvaise communication, un
manque d'interopérabilité des systèmes et un double effort, différents groupes s'efforçant de définir les
concepts conformément à leurs points de vue.
Un cadre taxonomique de termes «cœur» a pour objectif de mettre les concepts relatifs aux nanotechnologies
en contexte, en indiquant les relations entre ces concepts. Un tel contexte peut offrir aux utilisateurs un
aperçu structuré des nanotechnologies et faciliter une compréhension commune de leurs concepts. Ensemble,
le modèle de cadre conceptuel et les définitions des termes «cœur» bénéficieront à l'industrie, aux
consommateurs, aux gouvernements et aux organismes de réglementation, car ils favorisent une
communication claire, précise et utile. Comme le cadre taxonomique considère les nanotechnologies sous
différents points de vue différents, il minimisera le double effort des parties prenantes et aidera à l'élaboration
d'un vocabulaire harmonisé.
Le présent Rapport technique essaie d'être en accord avec l'usage actuel des termes du présent Rapport
technique et avec la tâche de définition de ces termes actuellement réalisée par l'ISO/TC 229 et le
CEI/TC 113. Cependant, les définitions sont encore en évolution dans le domaine des nanotechnologies. Il est
donc recommandé de mettre à jour le présent modèle de cadre pour les concepts «cœur» en accord avec le
développement des travaux sur le vocabulaire de l'ISO/CEI pour les nanotechnologies.
© ISO 2010 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 12802:2010(F)
Nanotechnologies — Modèle de cadre taxinomique pour
utilisation dans le développement de vocabulaires — Concepts
de base
1 Domaine d'application
Le présent Rapport technique établit des concepts «cœur» pour les nanotechnologies dans un modèle de
cadre taxonomique. Il est destiné à faciliter la communication et à promouvoir la compréhension commune.
2 Objet de l'élaboration du cadre conceptuel
La taxonomie est un classement hiérarchisé des éléments d'un domaine considéré. Elle classe les concepts
du domaine dans des catégories pertinentes et montre les relations entre ces concepts. Un concept «cœur»
est l'un des concepts centraux définissant un domaine considéré. En taxonomie, ces concepts se trouvent au
sommet de la hiérarchie.
Un cadre taxonomique pour les concepts «cœur» des nanotechnologies servirait plusieurs objectifs. En tant
que représentation du jugement professionnel d'un groupe international de scientifiques, il décrit le niveau
actuel de compréhension du sujet, sa structure et ses relations. Il est vu comme un instantané du domaine
considéré à un instant donné et des révisions et des mises à jour sont prévues avec le développement du
domaine. Aussi, puisqu'il ne traite que des niveaux supérieurs de la hiérarchie des nanotechnologies, il est
considéré comme un modèle de cadre à partir duquel il convient que le développement des niveaux plus
profonds commence. Enfin, ce cadre peut servir de base pour l'élaboration des termes et définitions du
vocabulaire des nanotechnologies.
3 Méthodologie
Une méthode bibliothéconomique est utilisée pour créer la taxonomie en s'appuyant sur
[1] [2]
l'ANSI/NISO Z39.19-2005 et l'ISO 2788:1986 . Les concepts clés sont classés et, lorsque cela est possible,
placés dans une structure hiérarchisée illustrée sous forme de diagrammes de référence dans l'Article 4.
Lorsqu'aucune hiérarchie n'a pu être créée, un cadre est présenté pour servir de base à son futur
développement.
Les diagrammes de référence des concepts «cœur» ont été créés en appliquant les étapes suivantes:
⎯ élaboration de listes de concepts considérés essentiels pour les nanotechnologies;
⎯ réalisation d'un exercice de catégorisation dans lequel les concepts ont été triés selon leurs
similitudes et leurs différences;
⎯ construction de diagrammes hiérarchisés.
Des illustrations de cadres et de hiérarchies sont disponibles dans l'Article 4. Pour les étapes de
méthodologie du projet, voir l'Annexe A.
© ISO 2010 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(F)
Principes suivis pour garantir la cohérence:
⎯ les événements se produisant naturellement à l'échelle nanométrique ne sont pas abordés dans le
présent Rapport technique;
⎯ certains termes considérés possèdent une définition commune ou établie rendant inappropriée leur
inclusion dans le cadre des concepts «cœur» spécifique aux nanotechnologies. Par exemple, dans
le développement du cadre «propriétés», il est nécessaire d'inclure des termes communs pour bien
situer les termes propres aux nanotechnologies dans leur contexte;
⎯ le terme «échelle nanométrique» est fondamental pour les nanotechnologies et les nanosciences et
[3]
est défini dans l'ISO/TS 27687:2008 , définition 2.1.
4 Élaboration des cadres conceptuels
Les cadres et les hiérarchies présentés ici sont des bases pour assister et guider à l'élaboration d'un
vocabulaire pour les nanotechnologies. Les cadres sont fournis dans l'intention d'être modifiés et/ou
développés de manière hiérarchique, en s'appuyant sur les apports supplémentaires d'experts au fil de
l'évolution des connaissances et de la compréhension.
4.1 Domaines d'activité à l'échelle nanométrique
4.1.1 Diagramme
Le diagramme de référence des domaines d'activité à l'échelle nanométrique est représenté à la Figure 1.
Dans ce diagramme, le terme «échelle nanométrique» coiffe les termes «nanotechnologies» et
«nanosciences».
Figure 1 — Diagramme de référence des domaines d'activité à l'échelle nanométrique
2 © ISO 2010 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(F)
4.1.2 Discussion
Les termes «nanosciences» et «nanotechnologies» sont indiqués comme des termes de niveau hiérarchique
équivalent. Il est recommandé que le diagramme de référence de la Figure 1 soit complété dans les versions
suivantes de ce document, à partir du vocabulaire élaboré dans les spécifications techniques de
l'ISO/CEI Nanotechnologies — Vocabulaire (voir la liste dans l'Avant-propos).
4.1.3 Avantages et inconvénients du cadre conceptuel des domaines d'activité à l'échelle
nanométrique
Organiser les concepts de niveau supérieur ou générique fournit une courte liste de concepts déjà largement
utilisés dans la littérature et met en valeur une distinction entre l'étude scientifique des nanomatériaux et
l'ensemble des efforts technologiques. La présente liste de technologies est fournie à titre indicatif, sans
prétention d'exhaustivité, et il convient de ne pas l'interpréter comme exclusive d'autres domaines légitimes
pouvant être considérés comme appartenant au domaine des nanotechnologies.
4.2 Nanomatériau
4.2.1 Diagramme
Le diagramme de référence des nanomatériaux est représenté à la Figure 2.
© ISO 2010 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(F)
Figure 2 — Diagramme de référence des nanomatériaux
4.2.2 Discussion sur la branche «nano-objet» du cadre conceptuel des nanomatériaux
Cette branche du cadre est développée sous forme de hiérarchie. Le concept de «particule ultrafine» est
[3]
exclu de la hiérarchie, conformément à l'ISO/TS 27687:2008 , définition A.3.2, Note 1, «La plupart des
nanoparticules, définies par leurs dimensions géométriques, se révèlent après mesurage être des particules
ultrafines». En outre
⎯ le concept de «nanofibre» est le concept générique des concepts «nanobâtonnet», «nanotube» et
[3]
«nanofil», ISO/TS 27687:2008 , Figure 2;
⎯ plusieurs concepts («nanofilm» sous «nanoplaque», «nanocristal», «nanocoque» et «nanocône»
sous «formes complexes») sont placés dans différentes sous-rubriques et à différents niveaux dans
4 © ISO 2010 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(F)
l'attente d'une révision à venir de ce cadre s'appuyant sur la terminologie et les définitions élaborées
dans les spécifications techniques de l'ISO/CEI Nanotechnologies — Vocabulaire (voir la liste dans
l'Avant-propos);
⎯ le «nanotube de carbone» est un concept qui apparaîtrait plus profondément dans la hiérarchie, sous
«nanotube». Les nano-objets carbonés sont le sujet de l'ISO/TS 80004-3, Nanotechnologies —
Vocabulaire — Partie 3: Nano-objets en carbone.
4.2.3 Discussion sur la branche «matériaux nanostructurés» du cadre conceptuel des
nanomatériaux
Cette branche n'est pas développée sous forme de hiérarchie. L'élaboration ultérieure des concepts «cœur»
de cette branche reste un sujet de discussion pendant le développement des spécifications techniques
ISO/TS 80004-4, Nanotechnologies — Vocabulaire — Partie 4: Matériaux nanostructurés.
4.2.4 Avantages et inconvénients du cadre conceptuel des nanomatériaux
L'utilité première du cadre des nanomatériaux est d'identifier les concepts et les termes dont les définitions
aideront à structurer en catégories le domaine considéré. Pour certains, la nanocristallinité implique une
structure cristalline, qui peut prendre la forme d'une nanoparticule, une nanofibre ou une nanoplaque. Pour
d'autres, c'est une partie d'un objet plus grand, mais qui peut être placée dans la catégorie des matériaux
nanostructurés. L'inclusion d'une sous-branche «formes complexes» implique que les seules catégories
particule, fibre et feuillet sont insuffisantes. La sous-branche «formes complexes» peut nécessiter plus
d'éléments, et des concepts révisés et placés conformément, une fois la terminologie et les définitions mieux
élaborées dans les spécifications techniques de l'ISO/CEI Nanotechnologies — Vocabulaire (voir la liste dans
l'Avant-propos.
4.3 Processus
4.3.1 Diagramme
Le diagramme de référence des processus est représenté à la Figure 3.
© ISO 2010 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(F)
Figure 3 — Diagramme de référence des processus
4.3.2 Discussion
Ce cadre est partiellement développé sous forme de hiérarchie. En particulier, aucune hiérarchie n'est
imposée au-delà des trois rubriques principales: synthèse, formation de motifs et réduction mécanique des
matériaux. Les exemples conviennent aux sous-rubriques et il est suggéré qu'ils soient complétés après
l'avancée de l'élaboration de la terminologie et des définitions dans les spécifications techniques de
l'ISO/CEI Nanotechnologies — Vocabulaire (voir la liste dans l'Avant-propos).
6 © ISO 2010 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(F)
L'expertise étendue et le développement dans l'ISO/TS 80004-8, Nanotechnologies — Vocabulaire —
Partie 8: Processus de nanofabrication peuvent encore étoffer cette hiérarchie. Ce cadre a connu une
évolution à travers différentes formes structurelles, ainsi qu'un changement de nom de «Processus de
1)
nanofabrication» à «Processus» . Les concepts «cœur» de «nanofabrication descendante (top-down)» et de
«nanofabrication ascendante (bottom-up)» n'y sont pas inclus. Ces concepts ont une valeur limitée dans la
hiérarchie représentée à la Figure 3, car certains processus se répartissent bien suivant les catégories
«ascendante» et «descendante» alors que d'autres, tels que la formation de nanomotifs, peuvent être réalisés
à l'aide des processus ascendant et descendant.
Le cadre utilise trois sous-rubriques principales: «synthèse» (la création de l'objet); «formation de motifs» (le
processus de modification de la surface d'un substrat préexistant pour créer des caractéristiques spatiales à
l'échelle nanométrique); et «réduction mécanique des matériaux» (le processus de réduction d'un objet de
grande taille pour en faire un objet à l'échelle nanométrique). Les processus à médiation biologique sont
considérés comme appartenant à la branche «synthèse».
La branche «synthèse» a subi des modifications importantes avant d'atteindre le stade illustré à la Figure 3.
Initialement, cette branche utilisait les disciplines traditionnelles que sont la chimie, la physique et la biologie
comme trois sous-rubriques principales pour la synthèse (cette version précédente de la branche «synthèse»
est présentée à titre informatif dans l'Annexe B). Cette organisation des concepts s'est avérée problématique.
Plusieurs termes de niveau inférieur, tels que «dépôt», apparaissaient plusieurs fois, reflétant le recouvrement
qui existe entre la chimie et la physique. La synthèse est considérée, en tant que processus, comme incluant
des réactifs subissant
a) une modification de leur structure moléculaire,
b) un changement d'état (gazeux, liquide, solide), ou
c) un changement de phase (émulsification ou changement de cristallinité) pour former un nano-objet.
Dans la branche «réduction mécanique des matériaux», l'usinage se rapporte à l'enlèvement volontaire de
matière par des opérations telles que le perçage, le lattage, le fraisage (découpe) ou le brunissage,
normalement effectuées mécaniquement dans un atelier à l'aide de machines-outils. Cette sous-catégorie
s'approche le plus du concept de «méthode descendante», où l'usinage implique un contrôle à l'échelle
nanométrique. La comminution implique un broyage, une érosion par impact et d'autres opérations qui
modifient la forme et la taille.
4.3.3 Avantages et inconvénients du cadre conceptuel des processus
Le cadre distingue la formation de motifs et la création de motifs à partir de la synthèse et de la réduction
mécanique des matériaux. Cette distinction est importante puisqu'elle est à la base d'une grande partie de
l'industrie actuelle des semi-conducteurs. De plus, le diagramme identifie le point où le concept de
nanomatériaux manufacturés recouvre le plus celui de matériaux ultrafins naturels utiles à l'industrie. Les
matériaux naturels sont très probablement extraits dans une mine, purifiés et dimensionnés par des
processus figurant sous la rubrique «réduction mécanique des matériaux», alors que la conception de
nouvelles substances se trouve sous «synthèse». Cela peut être pris en compte dans l'élaboration de la
terminologie et des définitions pour les processus de nanofabrication.
1) Ce changement de nom est nécessaire parce que la nature générique des concepts de premier niveau de la
hiérarchie a échoué à l'essai «tous et certains» avec «Processus de nanofabrication» comme titre de rubrique principale.
Les concepts de premier niveau de la hiérarchie actuelle (voir Figure 3) montrent d'où provient l'échec à l'essai «tous et
certains». L'essai a permis de déterminer que les énoncés suivants n'étaient pas vérifiés: certains processus de
nanofabrication sont des synthèses; toutes les synthèses sont des processus de nanofabrication (la synthèse n'est pas
uniquement un processus de nanofabrication). Voir l'Annexe A pour plus d'informations au sujet de l'essai «tous et
certains».
© ISO 2010 – Tous droits réservés 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(F)
4.4 Nanosystèmes et nanodispositifs
4.4.1 Diagramme
Le diagramme de référence des nanosystèmes et nanodispositifs est représenté à la Figure 4.
Figure 4 — Diagramme de référence des nanosystèmes et nanodispositifs
4.4.2 Discussion
Ce cadre n'est pas développé sous forme de hiérarchie. Les nanosystèmes et nanodispositifs sont des
concepts «cœur» dans les domaines de la médecine, la biologie, l'électronique et les technologies de
l'information. La terminologie et les définitions élaborées dans les spécifications techniques de
l'ISO/CEI Nanotechnologies — Vocabulaire (voir la liste dans l'Avant-propos) peuvent permettre un
développement plus avancé de ce cadre.
4.5 Propriétés
4.5.1 Généralités
La création d'un cadre unique illustrant les propriétés, états et/ou phénomènes liés aux nanomatériaux est
complexe en ce qui concerne le positionnement de ces multiples concepts sous forme de diagramme. Ainsi,
quatre versions différentes de cadres pour les propriétés sont présentées. Il est recommandé de procéder, à
l'avenir, à un examen de la manière de les utiliser, les développer ou les supprimer, conjointement avec
l'élaboration de la terminologie et des définitions pour les nanotechnologies dans les spécifications techniques
de l'ISO/CEI Nanotechnologies — Vocabulaire (voir la liste dans l'Avant-propos).
Un effet nanométrique peut être défini comme la modification abrupte (de la valeur) d'une grandeur se
produisant à l'échelle nanométrique (approximativement entre 1 nm et 100 nm) ou peut être une modification
importante (de la valeur) d'une grandeur lorsque celle-ci est comparée à celle d'un échantillon à l'échelle
macroscopique du même matériau. Les phénomènes et propriétés à l'échelle nanométrique sont connus et
scientifiquement bien établis à l'échelle macroscopique, de sorte qu'il n'existe ni de propriété «unique»
observée uniquement à l'échelle nanométrique, ni de matériau «unique» (matériau présent seulement à
l'échelle nanométrique). Il demeure l'éventualité de l'existence de combinaisons distinctes de propriétés pour
un matériau particulier à l'échelle nanométrique, qui offre à son tour des opportunités d'utilisations et
d'applications innovantes. Dans de tels cas, une compréhension globale finale de tels phénomènes
proviendra de la poursuite des recherches.
8 © ISO 2010 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(F)
La modification d'une propriété est possible quand les dimensions d'un matériau passent de l'échelle
macroscopique à l'échelle nanométrique. Une des difficultés pour les scientifiques est de décider s'il convient
que le cadre de référence, pour la comparaison, soit une longueur (dimension), conformément à
[3]
l'ISO/TS 27687:2008 , une surface ou un volume. Tous les concepts associés à ces dimensions d'espace
sont malheureusement inclus dans le terme «volume (bulk)». On rencontre la même difficulté lors des essais
de représentation visuelle de l'association des propriétés, des phénomènes et des états.
Chaque visualisation présente des entrées doublons, des problèmes de hiérarchie et des limitations dues à la
langue. Pour prendre un exemple simple, il convient que les phénomènes d'adsorption soient liés à la surface
et à la courbure de cette surface (convexe ou concave), qui est associée à la longueur pour une nanoparticule,
mais pas pour une nanofibre. De telles considérations feront l'objet d'un examen ultérieur.
4.5.2 Cadre conceptuel des propriétés, version 1
4.5.2.1 Diagramme
La version 1 du diagramme de référence des propriétés est présentée à la Figure 5. Cette version utilise la
[1]
catégorie présentée dans l'ANSI/NISO Z39.19 («Propriétés ou états des personnes, choses, matériaux et
actions»). Il s'agit d'une tentative d'organiser les propriétés liées aux nanotechnologies en général, plutôt que
celles associées aux nanomatériaux en particulier.
© ISO 2010 – Tous droits réservés 9
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(F)
Figure 5 — Diagramme de référence des propriétés, version 1
4.5.2.2 Avantages et inconvénients du cadre conceptuel des propriétés, version 1
Le cadre met en valeur le fait que les propriétés collectives peuvent être cruciales pour l'identification des
phénomènes les plus probablement distinctifs à l'échelle nanométrique. Cependant, le cadre ne traite pas de
manière satisfaisante les propriétés mécaniques. De plus, les propriétés physiques englobaient quasiment
toutes les propriétés énoncées.
10 © ISO 2010 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO/TR 12802:2010(F)
4.5.3 Cadre conceptuel des propriétés, version 2
4.5.3.1 Diagramme
La version 2 du diagramme de référence des propriétés est présentée à la Figure 6. La version 2, tout comme
[1]
la version 1, utilise la catégorie présentée dans l'ANSI/NISO Z39.19 («Propriétés ou états des personnes,
choses, matériaux et actions»). Il s'agit d'une tentative d'organiser les propriétés liées aux nanotechnologies
en général, plutôt que celles associées aux nanomatériaux en particulier.
Figure 6 — Diagramme de référence des propriétés, version 2
4.5.3.2 Avantages et inconvénients du cadre conceptuel des propriétés, version 2
Cette version n'englobe pas les aspects des nanotechnologies impliquant des propriétés collectives ou les
systèmes pour lesquels la connaissance actuelle s'appuie sur le
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.