ISO/TR 11360:2010
(Main)Nanotechnologies — Methodology for the classification and categorization of nanomaterials
Nanotechnologies — Methodology for the classification and categorization of nanomaterials
ISO/TR 11360:2010 describes a classifying system, termed a “nano-tree”, upon whose basis wide ranges of nanomaterials can be categorized, including nano-objects, nanostructures and nanocomposites of various dimensionality of different physical, chemical, magnetic and biological properties.
Nanotechnologies — Méthodologie de classification et catégorisation des nanomatériaux
L'ISO/TR 11360:2010 décrit un système de classification, désigné ici «arbre-nano», reposant sur la possibilité de catégoriser un grand nombre de nanomatériaux, y compris des nano-objets, des nanostructures, et des nanocomposites de dimensions diverses et ayant des propriétés physiques, chimiques, magnétiques et biologiques différentes.
General Information
Buy Standard
Standards Content (Sample)
ТЕХНИЧЕСКИЙ ISO/TR
ОТЧЁТ 11360
Первое издание
2010-07-15
Нанотехнологии. Методология
классификации и категоризации
наноматериалов
Nanotechnologies — Methodology for the classification and
categorization of nanomaterials
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава
Ссылочный номер
ISO/TR 11360:2010(R)
©
ISO 2010
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 11360:2010(R)
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или вывести на экран, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на загрузку интегрированных шрифтов в компьютер, на котором ведется редактирование. В случае загрузки
настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение лицензионных условий
фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe − торговый знак фирмы Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованным для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General Info файла; параметры создания PDF были оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все
меры предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами-членами
ISO. В редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просьба проинформировать Центральный
секретариат по адресу, приведенному ниже.
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЁН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2010
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO по адресу, указанному ниже, или членов ISO в стране регистрации пребывания.
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
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2010 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TR 11360:2010(R)
Содержание Страница
Предисловие .iv
Введение .v
1 Область применения .1
2 Структура дерева нанотехнологий .1
3 Подробное описание дерева нанотехнологий .2
4 Заключение.3
Библиография.25
© ISO 2010 – Все права сохраняются iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TR 11360:2010(R)
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с
ISO, также принимают участие в работах. ISO работает в тесном сотрудничестве с Международной
электротехнической комиссией (IEC) по всем вопросам стандартизации в области электротехники.
Международные стандарты разрабатываются в соответствии с правилами, установленными в
Директивах ISO/IEC, Часть 2.
Основная задача технических комитетов состоит в подготовке международных стандартов. Проекты
международных стандартов, одобренные техническими комитетами, рассылаются комитетам-членам
на голосование. Их опубликование в качестве международных стандартов требует одобрения, по
меньшей мере, 75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
В исключительных случаях, когда технический комитет собрал данные, отличающиеся по характеру от
обычно публикуемых в виде международного стандарта (например характеризующих “современный
технический уровень”), он может принять решение простым большинством голосов участвующих в
голосовании членов комитета о публикации технического отчета. Технический отчет является
информативным документом и не должен пересматриваться до установленной даты, после которой он
считается недействительным или потерявшим значение.
Следует иметь в виду, что некоторые элементы этого документа могут быть объектом патентных прав.
ISO не должен нести ответственность за идентификацию какого-либо одного или всех патентных прав.
ISO/TR 11360 был подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 229, Нанотехнологии.
iv © ISO 2010 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TR 11360:2010(R)
Введение
Существование широкого диапазона наноматериалов с различными физическими, химическими,
механическими, оптическими, магнитными, и биологическими свойствами, а также различными
внутренними/внешними структурами, выдвигает на первый план важность разработки систем их
классификации, на основании которых эти материалы могут быть логично распределены по
категориям. Данный Технический отчёт предлагает всеобъемлющую методологию классификации и
категоризации различных наноматериалов. Эта система классификации, называемая здесь деревом
нанотехнологий, рассматривая в наибольшей степени базовые и общие элементы в качестве
основного ствола такого дерева, проводит также дифференциацию наноматериалов с точки зрения их
внутренних/внешних структур, их химической природы, и их физических, механических, биологических
и других характеристик.
Классификация и категоризация наноматериалов с систематическим подходом, включающим
логическую иерархию между их различными секторами, может быть полезна для широкого круга
научных и инженерных дисциплин, применяемых в исследованиях, промышленности, и управлении.
Имея ввиду различные обоснования и требования, возможны значительно различающиеся
представления и предположения, связанные с возникающими научными концепциями. Результатом
этого может быть плохая взаимосвязь и недостаток взаимодействия между различными системами,
дублирование усилий различных групп, стремящихся определить концепции и стандарты,
соответствующие различным направлениям работ. Распространение в обществе представления о
дереве нанотехнологий выгодно промышленности, потребителям и регулирующим организациям,
позволяя создавать ясные и полезные взаимосвязи. Система классификации дерева нанотехнологий
может быть использована для применения концепций нанотехнологий в данном контексте, позволяя
определить взаимосвязи между концепциями. Такой подход предоставляет пользователям
возможность структурированной оценки методов нанотехнологии и облегчает общее понимание её
основных концепций.
Данный Технический отчёт представляет собой общее описание существующих в настоящий момент
представлений о структуре и взаимосвязях в этой развивающейся области. Он содержит текущие
данные в рассматриваемой области в конкретный момент времени, которые могут быть пересмотрены
при дальнейшем развитии. Эти данные основаны на иллюстративном подходе к развивающимся
взаимосвязям и представлениям, а не на исчерпывающем исследовании возможных методов
классификации наноматериалов. Он не исключает другие достаточно обоснованные методы
классификации, которые могут быть разработаны в настоящее время или в будущем в области
нанотехнологий.
Данная классификация объектной области нанотехнологий распределяет концепции доменов по
соответствующим категориям и показывает взаимосвязи между концепциями. Первичная задача
состоит в идентификации таких концепций, которые могут помочь при правильной категоризации
объектных доменов. Данная система имеет несколько целей. Основные задачи и возможности
предлагаемого дерева нанотехнологий могут быть суммированы следующим образом:
a) предоставление базовой системы классификации различных типов наноматериалов;
b) указание необходимых стандартных методик описания характеристик наноматериалов,
представляющих интерес (должно быть выполнено в ISO/TC 229/WG 2);
c) обеспечение идентификации важнейших характеристик/свойств конкретных наноматериалов в
научных журналах и в патентах, с помощью поисковой машины базы данных путём
предоставления необходимых ключевых слов для использования Рабочими Группами ISO/TC 229,
включая работу ISO/TC 229/WG 4 по техническим условиям на материалы;
d) обеспечение разработки “структуры номенклатуры” требующейся для создания логической и
систематической терминологии в области наноматериалов.
© ISO 2010 – Все права сохраняются v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/TR 11360:2010(R)
Настоящий Технический отчёт разрабатывался в течение того же периода времени, когда
выполнялось развитие терминологической иерархии, управляющей созданием определений в
логическом порядке их приоритетов. Это неизбежно приводило а возникновению различий в
структурном представлении полей. “Дерево нанотехнологий” разрабатывалось с учётом требований
согласования с научными представлениями, лежащими в основе нанотехнологии, что становится ясно
в данном Техническом отчёте. В отличие от этого, типы иерархии применяемой в нанотехнологиях
терминологии структурированы в соответствии с логическими требованиями языка и необходимостью
взаимного согласования определений в рамках этих структур. Тем не менее, всесторонняя
методология классификации и категоризации различных наноматериалов, предлагаемая в настоящем
Техническом отчёте, предусматривает соответствие со структурой терминологии в ISO/TC 229. Оба
подхода имеют свои соответствующие правила и обоснования построения и структуры и
предназначаются для различных целей и потребностей. Их единственная общая характеристика
состоит в том, что они оба будут развиваться с течением времени.
В настоящем Техническом отчёте не предусматривается определение терминов в соответствии с
параллельно продолжающейся работой по разработке терминов, указанной выше. Термины,
утверждённые в ISO/TC 229/WG 1 приведены на Рисунке 2 курсивом.
vi © ISO 2010 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 6 ----------------------
ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЁТ ISO/TR 11360:2010(R)
Нанотехнологии. Методология классификации и
категоризации наноматериалов
1 Область применения
В настоящем Техническом отчёте описывается система классификации, называемая “деревом
нанотехнологий”, на основе которой может быть присвоена категория широкому диапазону базисных
наноматериалов, включая нанообъекты, наноструктуры и нанокомпозиты, имеющие широкое
разнообразие различных физических, химических, магнитных и биологических характеристик.
Однако представленная в настоящем Техническом отчёте система классификации не охватывает
полностью весь диапазон наноматериалов.
2 Структура дерева нанотехнологий
Учитывая неоспоримую роль размеров при формировании различных характеристик этих материалов,
в представленном здесь дереве нанотехнологий размер используется в качестве основного элемента
классификации параметров на первом этапе. На основании данных обзоров литературы в Ссылках [1] -
[10], присваивание размера наноматериалам может рассматриваться согласно двум альтернативным
методологиям:
a) методология, основанная на пространственных размерах;
b) методология, основанная на квантовых ограничениях (QC).
Методология, основанная на пространственных размерах, рассматривает любые внешние размеры
материала в наномасштабе (между 1 нм и 100 нм) в качестве размера, причём размеры больше 100 нм
не учитываются. Следовательно, если например два внешних размера материала соответствуют
наношкале, а третий размер больше 100 нм, материал рассматривается как двумерный (2D) материал.
Методология, основанная на квантовых ограничениях, учитывает тот факт, что когда размер твёрдого
материала становится сравнимым в длиной волны частиц, взаимодействующих с такой системой,
свободные носители будут ограничены. Такая система называется имеющей “квантовые ограничения”.
Необходимо отметить, что при сравнении их друг с другом обе эти методологии имеют определённые
преимущества и недостатки. Например, в случае модели квантового ограничения определение
размеров требует использования информации о поведении электронной волновой функции, которая
обычно не доступна достаточно легко вне научного сообщества. С другой стороны, присваивание
точного размера, ниже которого квантовые ограничения будут играть доминирующую роль в различных
материалах, также непростая задача. Более того, применение такой методологии к комплексным
наноматериалам, например нанокомпозитам или мезопористым плёнкам и слоям, может быть
затруднительным. На основании этой модели интерпретация нулевых размеров для квантовых точек
более реальна.
В случае методологии размеров, хотя описанные выше трудности не присутствуют сами по себе при
присваивании размеров, такая система не реализует очень важный эффект квантового ограничения,
который оказывает несомненно замечательное влияние на различные свойства наноматериалов.
Размерный подход является предпочтительны
...
TECHNICAL ISO/TR
REPORT 11360
First edition
2010-07-15
Nanotechnologies — Methodology for the
classification and categorization of
nanomaterials
Nanotechnologies — Méthodologie de classification et catégorisation
des nanomatériaux
Reference number
ISO/TR 11360:2010(E)
©
ISO 2010
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 11360:2010(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 11360:2010(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Nano-tree structure .1
3 Detailed description of nano-tree .2
4 Conclusion .3
Bibliography.25
© ISO 2010 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TR 11360:2010(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 11360 was prepared by Technical Committee ISO/TC 229, Nanotechnologies.
iv © ISO 2010 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TR 11360:2010(E)
Introduction
The existence of a wide range of nanomaterials with various physical, chemical, mechanical, optical, magnetic,
and biological properties, as well as different internal/external structures, highlights the importance of the
design of a classifying system based on which these materials can be logically categorized. This Technical
Report offers a comprehensive methodology for the classification and categorization of various nanomaterials.
Such a classifying system, here termed the nano-tree, while considering the most basic and common
elements as the main trunk of the tree, also differentiates nanomaterials in terms of their internal/external
structures, their chemical nature, and their physical, mechanical, biological, and other properties.
The classification and categorization of nanomaterials with a systematic approach containing a logical
hierarchy between its various sectors can be of assistance to the wide range of scientific and engineering
disciplines engaged in research, industry, and government. Because of different backgrounds and
requirements, there can be widely divergent understandings and assumptions associated with emerging
scientific concepts. The result can be poor communication, a lack of interoperability among systems, and
duplication of effort as groups strive to define concepts and identify standards needs according to diverse
perspectives. Public dissemination of the nano-tree is beneficial to industry, consumers, governments and
regulatory bodies to promote clear and useful communication. The nano-tree classification system can be
used to place nanotechnology concepts into context by indicating relationships among these concepts. Such
context provides users with a structured view of nanotechnology and facilitates a common understanding of
nanotechnology concepts.
This Technical Report is a depiction of the current understanding of the structure and relationships for an
emerging field. It is considered to be a snapshot of the subject domain at a particular time and may be
revisited as the domain develops. It presents an illustrative approach to advance communication and
understanding, rather than an exhaustive consideration of the possible approaches to classifying
nanomaterials. It is not intended to exclude other completely legitimate methods of classification that can be
considered now or in the future in the domain of nanotechnology.
This classification of the subject domain of nanotechnology places the domain's concepts into relevant
categories and shows the relationships among concepts. The primary utility is in identifying those concepts
that help in properly categorizing the subject domain. This system has several purposes. The major aims and
capabilities of the proposed nano-tree can be summarized as follows:
a) to provide a basic classification system for different types of nanomaterials;
b) to pinpoint the required standard characterization techniques for the nanomaterials of interest (to be
carried out by ISO/TC 229/WG 2);
c) to facilitate the identification of the important characteristics/properties of a specific nanomaterial in
scientific journals and patents with the help of a database search engine by providing the necessary
keywords for use by ISO/TC 229 Working Groups, including the work of ISO/TC 229/WG 4 on material
specifications;
d) to facilitate the design of “nomenclature framework” required for the logical and systematic terminology of
nanomaterials.
This Technical Report was developed during the same period as the establishment of terminology hierarchies
to guide the creation of definitions in a logical order of priority. Inevitably, this resulted in differing structural
representations of the field. The “nano-tree” is constructed to be consistent with the science that underlies
nanotechnology, as is made clear in this Technical Report. In contrast, nanotechnology terminology
hierarchies are structured as required by the logic of language and by the need for their definitions to be
mutually consistent within those structures. Nevertheless, the comprehensive methodology for the
classification and categorization of various nanomaterials proposed in this Technical Report is intended to be
consistent with the terminology framework of ISO/TC 229. Both approaches have their respective design rules
© ISO 2010 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/TR 11360:2010(E)
and foundations and both serve aims and needs that differ. Their one common characteristic is that they will
both grow over time.
In this Technical Report, there is no intention to define terms in acknowledgement of the parallel, ongoing
work in terminology development noted above. Terms approved by ISO/TC 229/WG 1 are shown in italics in
Figure 2.
vi © ISO 2010 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
TECHNICAL REPORT ISO/TR 11360:2010(E)
Nanotechnologies — Methodology for the classification and
categorization of nanomaterials
1 Scope
This Technical Report describes a classifying system, termed a “nano-tree”, upon whose basis wide ranges of
nanomaterials can be categorized, including nano-objects, nanostructures and nanocomposites of various
dimensionality of different physical, chemical, magnetic and biological properties.
However, the classifying system presented in this Technical Report does not claim to provide full coverage of
the whole range of nanomaterials.
2 Nano-tree structure
Considering the undeniable role of dimension on the various properties of these materials, the nano-tree
presented here utilizes dimension as the basic element of classification in the first step. Based on the
literature review carried out in References [1] to [10], the assignment of dimension in nanomaterials can be
considered by two alternative methodologies:
a) one based on spatial dimension;
b) one based on quantum confinement (QC).
The methodology based on spatial dimension considers any external dimension of the material in the
nanoscale (between 1 nm and 100 nm) as a dimension, while the dimensions greater than 100 nm are not
considered. Therefore, for example, if two external dimensions of a material are in the nanoscale and the third
is greater than 100 nm, the material is considered to be a two-dimensional (2D) material.
The methodology based on quantum confinement considers the fact that whenever the size of a solid material
becomes comparable to the wavelength of the particles that interact with such a system, a free carrier will be
confined. Such a system is referred to as “quantum confined”.
It should be mentioned that both of these methodologies have some advantages and disadvantages when
compared to each other. For example, in case of the quantum confinement model, the determination of
dimension requires information on electron wave function behaviour that is normally not readily available
outside the scientific community. On the other hand, the assignment of the exact size below which the
quantum confinement behaviour dominates in different materials is not an easy task. Moreover, applying this
methodology for complex nanomaterials such as nanocomposites or mesoporous films and layers may be
difficult. Based on this model, the interpretation of zero-dimension for quantum dots is more feasible.
For the dimension methodology, although the above-mentioned difficulties do not present themselves for the
assignment of dimension, such a system does not realize the very important effect of quantum confinement
which has an undeniably remarkable effect on the various properties of nanomaterials. The dimension
approach is the preferred method chosen in this Technical Report. It is again necessary to mention that the
nano-tree presented here may not include the whole range of nanomaterials, but with the s
...
RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 11360
Première édition
2010-07-15
Nanotechnologies — Méthodologie de
classification et catégorisation des
nanomatériaux
Nanotechnologies — Methodology for the classification and
categorization of nanomaterials
Numéro de référence
ISO/TR 11360:2010(F)
©
ISO 2010
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 11360:2010(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 11360:2010(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Structure de l'«arbre-nano».1
3 Description détaillée de l'«arbre-nano» .2
4 Conclusion.3
Bibliographie.23
© ISO 2010 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TR 11360:2010(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 11360 a été élaboré par le comité technique ISO/TC 229, Nanotechnologies.
iv © ISO 2010 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TR 11360:2010(F)
Introduction
L'existence d'une gamme étendue de nanomatériaux présentant diverses propriétés physiques, chimiques,
mécaniques, optiques, magnétiques et biologiques, ainsi que différentes structures internes/externes, met en
évidence l'importance de concevoir un système permettant de classer ces matériaux par catégorie de façon
logique. Le présent Rapport technique propose une méthodologie complète de classification et de
catégorisation de divers nanomatériaux. Ce système de classification conçu sous forme d'arborescence,
désigné ci-après par le terme «arbre-nano», bien qu'il considère les éléments les plus fondamentaux et
généraux comme le tronc principal de l'arbre, différencie les nanomatériaux en fonction de leur structure
interne/externe, de leur nature chimique, ainsi que de leurs propriétés physiques, mécaniques, biologiques et
autres.
La classification et la catégorisation des nanomatériaux suivant une approche systématique et avec une
hiérarchie logique entre les divers secteurs peuvent être utiles dans les nombreuses disciplines scientifiques
et techniques impliquées dans la recherche, l'industrie et le secteur public. En raison des différences de
contexte et d'exigences, les connaissances et les hypothèses relatives à ces concepts scientifiques
émergents peuvent être radicalement divergentes. Il peut en résulter des erreurs de communication, un
manque d'interopérabilité entre systèmes, et une redondance des efforts déployés par les groupes s'efforçant
de définir les concepts et d'identifier les besoins en normes selon diverses perspectives. La diffusion publique
de l'«arbre-nano» s'avère avantageuse pour l'industrie, le consommateur, les pouvoirs publics et les autorités
réglementaires, et permet ainsi de promouvoir une communication claire et utile. Le système de classification
dit «arbre-nano» peut être utilisé pour mettre en contexte les concepts des nanotechnologies en identifiant les
relations entre ces concepts. Ce contexte donne aux utilisateurs une vision structurée des nanotechnologies
et favorise une compréhension commune de ses concepts.
Le présent Rapport technique décrit les connaissances actuelles concernant la structure et les relations dans
un domaine émergent. Il est considéré comme une photographie instantanée du domaine en question et peut
être réexaminé au fur et à mesure de l'évolution de ce domaine. Plutôt que de présenter une étude exhaustive
des approches possibles en matière de classification des nanomatériaux, il adopte une approche explicative
visant à favoriser la communication et la compréhension. Il n'est en aucun cas destiné à exclure d'autres
méthodes de classification tout aussi légitimes qui peuvent être examinées maintenant ou qui le seront à
l'avenir dans le domaine des nanotechnologies.
La présente classification du domaine des nanotechnologies répartit les concepts en catégories pertinentes et
montre les relations entre les divers concepts. Son utilité première est d'identifier les concepts qui aident à
classer correctement le domaine en question par catégorie. Ce système a plusieurs objectifs. L'objectif majeur
et les fonctionnalités principales de l'«arbre-nano» proposé peuvent être résumés de la manière suivante:
a) fournir un système de classification de base applicable aux différents types de nanomatériaux;
b) identifier avec précision les techniques de caractérisation normalisées requises applicables aux
nanomatériaux concernés (à effectuer par l'ISO/TC 229/WG 2);
c) faciliter l'identification des caractéristiques/propriétés importantes d'un nanomatériau spécifique dans les
revues scientifiques et les brevets à l'aide d'un moteur de recherche pour bases de données en
fournissant les mots-clés nécessaires pour une utilisation par les groupes de travail du Comité technique
ISO/TC 229, y compris le groupe de travail ISO/TC 229/WG 4 sur les caractéristiques matérielles;
d) faciliter la conception d'un cadre pour la nomenclature requis pour élaborer une terminologie logique et
systématique des nanomatériaux.
© ISO 2010 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/TR 11360:2010(F)
Le présent Rapport technique a été élaboré en même temps que les hiérarchies terminologiques afin d'aider à
l'élaboration de définitions selon un ordre logique de priorité. Cela s'est traduit inévitablement par des
divergences dans les représentations structurelles du domaine. L'«arbre-nano» est conçu pour être cohérent
avec la science qui est à la base des nanotechnologies, comme indiqué clairement dans le présent Rapport
technique. À l'inverse, les hiérarchies de la terminologie des nanotechnologies sont structurées selon les
exigences de la logique linguistique et par le besoin d'avoir des définitions compatibles à l'intérieur de ces
structures. Néanmoins, toute la méthodologie de la classification et de la catégorisation des divers
nanomatériaux présentée dans le présent Rapport technique est destinée à être cohérente avec le cadre
terminologique de l'ISO/TC 229. Les deux approches possèdent leurs règles de conception et leurs
fondements respectifs. Les deux servent des objectifs et des besoins différents. Leur seule caractéristique
commune est qu'elles se développeront dans le temps.
De plus, compte tenu du travail en cours, mentionné ci-dessus, mené en parallèle sur le développement
terminologique, le but du présent Rapport technique n'est aucunement de définir des termes. Les termes
approuvés par l'ISO/TC 229/WG 1 sont indiqués en italique à la Figure 2.
vi © ISO 2010 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 11360:2010(F)
Nanotechnologies — Méthodologie de classification et
catégorisation des nanomatériaux
1 Domaine d'application
Le présent Rapport technique décrit un système de classification, désigné ici «arbre-nano», reposant sur la
possibilité de catégoriser un grand nombre de nanomatériaux, y compris des nano-objets, des nanostructures,
et des nanocomposites de dimensions diverses et ayant des propriétés physiques, chimiques, magnétiques et
biologiques différentes.
Cependant, le système de classification présenté dans le présent Rapport technique n'a pas la prétention
d'englober tous les nanomatériaux.
2 Structure de l'«arbre-nano»
Compte tenu du rôle indéniable que joue l'aspect dimensionnel sur les diverses propriétés de ces matériaux,
l'«arbre-nano» présenté ici utilise dans un premier temps les dimensions comme élément fondamental de la
classification. Fondée sur l'analyse de la littérature scientifique réalisée dans les Références [1] à [10],
l'affectation des dimensions peut se faire par deux méthodologies différentes:
a) l'une fondée sur la dimension spatiale;
b) l'autre fondée sur le confinement quantique (QC).
La méthodologie fondée sur la dimension spatiale prend en compte toute dimension externe d'un matériau à
l'échelle nanométrique (entre 1 nm et 100 nm) et ne tient pas compte des dimensions supérieures à 100 nm.
Donc, si deux des trois dimensions externes d'un matériau sont à l'échelle nanométrique et la troisième est
supérieure à 100 nm, le matériau est considéré comme un matériau bidimensionnel (2D).
La méthodologie fondée sur le confinement quantique prend en compte le fait qu'à chaque fois que la taille
d'un matériau solide devient comparable à la longueur d'onde des particules qui interagissent avec le système,
un porteur libre sera confiné. Ce type de système est appelé «système à confinement quantique».
Il convient de mentionner que ces deux méthodologies présentent à la fois certains avantages et certains
inconvénients lorsqu'on les compare l'une à l'autre. Par exemple, dans le cas du modèle de confinement
quantique, la détermination de la dimension nécessite des informations relatives au comportement de la
fonction d'onde électronique, qui ne sont pas facilement accessibles en dehors de la communauté scientifique.
Par ailleurs, la détermination de la taille exacte en dessous de laquelle le confinement quantique devient
prépondérant dans différents matériaux n'est pas chose facile. De plus, appliquer cette méthodologie à des
nanomatériaux complexes tels que les nanocomposites ou les films et les couches mésoporeux peut se
révéler difficile. Si l'on prend ce modèle comme base, l'interprétation de la dimension zéro pour les points
quantiques est plus intelligible.
Pour la méthodologie dimensionnelle, bien qu'elle ne présente pas les difficultés mentionnées ci-dessus pour
l'affectation des dimensions, elle ne rend pas compte de l'importance du confinement quantique, qui a des
effets indéniablement remarqu
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.