Nanoparticules : manipuler avec soin... même avec des gants!

Nanoparticules : manipuler avec soin... même avec des gants
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« Des nanoparticules, on en trouve dans tous les milieux industriels, souligne Ludwig Vinches, chercheur postdoctoral à l’École de technologie supérieure, sous la direction du professeur Stéphane Hallé. Il ne faut surtout pas les diaboliser, car elles nous rendent de grands services. Cependant, tant que les spécialistes en nanotoxicologie ne peuvent nous dire à partir de quelle concentration elles peuvent devenir toxiques, il faut protéger les travailleurs en appliquant le principe de précaution. »

C’est pourquoi Ludwig Vinches a participé à un projet de recherche novateur, financé par l’IRSST, visant à concevoir une méthode de mesure de la pénétration des nanoparticules dans les matériaux qui servent à fabriquer des gants de protection dans des conditions représentatives de l’activité en milieu de travail dont le rapport sera publié bientôt. Les travaux portaient sur certains modèles de gants jetables en nitrile, en latex et en néoprène. Un banc d’essai a été conçu pour les déformer, simulant l’ouverture et la fermeture de la main, de la même manière que le font les travailleurs. De plus, une solution physiologique imitant la sueur était présente à l’intérieur des gants, alors que l’extérieur était en contact avec une solution contenant des nanoparticules.

Même si les gants sont beaucoup moins malmenés en laboratoire qu’ils le seraient dans un contexte de travail, le chercheur constate en les observant au microscope électronique à balayage que l’intégrité des matériaux qui les composent est compromise au point de laisser passer des nanoparticules. « On voit qu’il y a une abrasion considérable. Même sans aller jusqu’à la rupture du gant, la surface amincie n’arrête plus les nanoparticules. » De plus, la sueur d’un côté et les nanoparticules de l’autre contribuent à faire gonfler les matériaux ; les chaînes élastomères s’écartent alors, et le gant laisse passer les nanoparticules. Enfin, la déformation mécanique liée au fait d’ouvrir et de fermer la main crée des zones cristallines qui durcissent les gants de façon imperceptible et cassent les chaînes élastomères, favorisant encore une fois le passage des nanoparticules. Le latex, le néoprène et un modèle en nitrile se sont avérés efficaces pour concevoir des gants de protection contre les nanoparticules.

Fournir aux fabricants des pistes à explorer

Ludwig Vinches rappelle que les gants sont fragiles. « Si les travailleurs qui manipulent des nanoparticules constatent un accroc, ils doivent les jeter sans attendre, mais qu’il y ait accroc ou pas, ils ne devraient jamais les porter plus de deux heures d’affilée ni les remettre après les avoir enlevés. J’ai montré, au cours de mon doctorat, qu’à partir de cette durée, les nanoparticules risquent de passer en quantité significative à travers les matériaux. Des articles ont d’ailleurs été publiés sur le sujet. »

Le chercheur estime que d’autres travaux devront être réalisés, de préférence en collaboration avec les fabricants de gants. « Nous n’avons pas les compétences nécessaires en conception de matériaux, mais nous pouvons leur dire où sont les problèmes, leur indiquer les phénomènes physiques observés en laboratoire et leur donner des pistes à explorer pour améliorer les matériaux afin de réduire les risques que des nanoparticules passent à travers les gants. »

Ludwig Vinches

En quittant sa France natale pour s’établir au Québec, Ludwig Vinches s’attendait à poursuivre des recherches qui iraient dans le même sens que celles qu’il avait effectuées à l’Université de Bordeaux, où il a obtenu une maîtrise en physicochimie. Sa formation axée sur les nanoparticules ne le prédestinait pas nécessairement à travailler en santé et en sécurité du travail, mais il est ravi de le faire. Depuis son arrivée ici, il a complété un doctorat en génie mécanique à l’École de technologie supérieure (ÉTS) et un postdoctorat en génie chimique à l’Université McGill, lequel a fait l’objet d’une bourse de l’IRSST. Il termine actuellement à l’ÉTS un postdoctorat en génie mécanique sur la contrainte thermique en milieu extrême.