Auteur : news.admin.ch Source : news.admin.ch

Mode rédactionnel : CLARUS_ANALYSIS Recommandation d'indexation : INDEX Langue/Rôle : FULL_ANALYSIS Date de vérification des faits : 04.06.2026

Résumé exécutif

Les chercheurs d'Empa appliquent le principe « Safe and Sustainable by Design » (SSbD) au matériau 2D graphène. Le projet utilise des données exhaustives du projet de l'UE « Graphene Flagship » pour tester l'applicabilité du framework SSbD dans la pratique. Depuis sa synthèse en 2004, le graphène est un matériau intensément étudié présentant des propriétés avantageuses telles que la conductivité électrique et une résistance à la traction élevée. Les chercheurs examinent comment différentes variantes de graphène (graphène pur, oxyde de graphène, graphène multicouche) affectent l'homme et l'environnement. Un objectif central est le développement ultérieur du framework SSbD pour le rendre accessible et applicable aux PME.

Personnes

  • Peter Wick (Directeur du laboratoire Empa « Nanomaterials in Health »)
  • Fiorella Pitaro (Chercheuse Empa, département « Technologie et Société »)
  • Bernd Nowack (Prof. Dr., Empa « Technologie et Société »)

Thèmes

  • Science des matériaux et nanomatériaux
  • Safe and Sustainable by Design (SSbD)
  • Graphène et matériaux 2D
  • Évaluation des risques et compatibilité environnementale
  • Innovation dans l'industrie et les PME

Clarus Lead

Le framework SSbD répond à une préoccupation réglementaire et politique croissante : comment concevoir les nouveaux matériaux de manière sûre et durable dès la phase de développement, plutôt que de gérer les risques ultérieurement ? L'étude Empa démontre que les outils d'évaluation établis pour les produits chimiques classiques ne sont pas directement transposables aux nanomatériaux complexes – une lacune critique pour l'industrialisation des applications du graphène. L'appel à la simplification et à l'accessibilité du framework souligne le conflit de tension entre la fiabilité scientifique et l'applicabilité pratique.

Résumé détaillé

Le concept SSbD n'est pas nouveau dans son contenu : la sécurité et la durabilité étaient déjà au cœur du Graphene Flagship décennal. Ce qui est nouveau, c'est le résumé structuré de ces connaissances dans le framework SSbD en tant qu'instrument opérationnel pour l'industrie et la réglementation. Les équipes d'Empa ont utilisé l'ensemble de données exhaustives sur le graphène pour tester le framework et identifier ses lacunes.

Un défi central réside dans la diversité des matériaux : au-delà du graphène pur, il existe l'oxyde de graphène, l'oxyde de graphène réduit et le graphène multicouche – des termes parfois utilisés de manière chevauchante. Cependant, ce pluralisme permet également des évaluations des risques différenciées : en comparant les données pour chaque sous-classe de matériau, le potentiel de dommage peut être corrélé à la structure et la variante de graphène la plus sûre peut être sélectionnée pour chaque application.

Les voies d'exposition sont cruciales pour les déclarations de sécurité. Le graphène peut être inhalé, injecté, absorbé par la chaîne alimentaire ou appliqué par voie cutanée. Chaque voie nécessite des évaluations propres. Le problème central : les outils SSbD existants ont été développés principalement pour les produits chimiques, où la structure moléculaire domine. Pour les matériaux, la rugosité de surface, la forme et la taille des particules, les méthodes de traitement et d'autres facteurs jouent un rôle essentiel. Les chercheurs d'Empa travaillent donc au développement ultérieur de ces outils pour les applications matérielles.

Concernant la sécurité et la durabilité du graphène lui-même : les experts expriment un optimisme prudent. Dans de nombreux domaines, le graphène semble plus sûr et plus durable que les alternatives actuelles à base de carbone – mais cela ne justifie pas une libération incontrôlée dans l'environnement. Wick souligne : « Nous ne savons pas encore tout. »

Points clés

  • Le framework SSbD est appliqué systématiquement pour la première fois à un nanomatériau réel (graphène) pour tester son applicabilité pratique.
  • Les outils d'évaluation existants pour les produits chimiques ne sont pas directement transposables aux matériaux complexes dont les propriétés dépendent de la structure.
  • La diversité des variantes de graphène permet des évaluations des risques différenciées et des optimisations spécifiques aux matériaux pour différentes applications.
  • La simplification et l'accessibilité du framework sont nécessaires pour que les PME puissent l'utiliser – sans sacrifier la fiabilité.
  • Les voies d'exposition (inhalation, injection, orale, cutanée) sont des paramètres critiques pour les déclarations de sécurité et doivent être évaluées spécifiquement à l'application.

Questions critiques

  1. Qualité des données/Preuves : Quelles lacunes subsistent dans les données toxicologiques et écotoxicologiques pour les variantes de graphène, et comment sont-elles signalées ou compensées dans l'évaluation SSbD ?

  2. Conflits d'intérêts/Indépendance : Dans quelle mesure les partenaires industriels (mentionnés dans le Technology Briefing) influencent-ils le développement du framework SSbD, et comment l'indépendance des évaluations est-elle assurée ?

  3. Causalité/Alternatives : Les différences observées en matière de sécurité/durabilité entre le graphène et les alternatives conventionnelles à base de carbone sont-elles causalement attribuables à la structure du matériau, ou les processus de fabrication jouent-ils un rôle tout aussi important ?

  4. Faisabilité/Risques : Comment empêcher que la simplification du framework SSbD pour l'accessibilité aux PME ne conduise à des évaluations non critiques ou superficielles qui sous-estiment les risques ?

  5. Engagement réglementaire : Les évaluations SSbD d'Empa deviennent-elles des critères contraignants pour l'approbation ou l'accès au marché des produits à base de graphène, ou restent-elles des recommandations ?

  6. Effets à long terme : Quels mécanismes sont établis pour capturer les effets à long terme de l'exposition au graphène (par exemple, bioaccumulation, effets chroniques) qui vont au-delà des tests de toxicité aiguë classiques ?

  7. Effets d'échelle : Les profils de risques et de durabilité diffèrent-ils systématiquement entre le graphène de laboratoire et les quantités produites industriellement, et comment cela est-il représenté dans le framework ?

Bibliographie

Source primaire : [Communiqué de presse Empa : « Safe and Sustainable by Design » pour le graphène] – https://www.news.admin.ch/de/newnsb/akKR2PhAaEafU8fdoyimH

Sources complémentaires :

  1. Lin, H. et al. (2024). Environmental and Health Impacts of Graphene and Other Two-Dimensional Materials: A Graphene Flagship Perspective. ACS Nano. https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09699

  2. Pitaro, F., Seeger, S. & Nowack, B. (2025). The safe and sustainable by design framework applied to graphene-based materials. Environment International. https://doi.org/10.1016/j.envint.2025.109345

  3. Empa Technology Briefing « Safe and Sustainable by Design » (25 juin 2026). https://tb.empa.ch/overview

Statut de vérification : ✓ 04.06.2026

Ce texte a été créé avec l'aide d'un modèle d'IA. Responsabilité éditoriale : clarus.news | Vérification des faits : 04.06.2026