N comme Nano (sciences et technologies)

Les nano- sciences ou nano-technologies  recouvrent l’ensemble des sciences et techniques à l’échelle nanométrique, c'est-à-dire à l’échelle des atomes et des molécules.

Il s’agit de fabriquer des objets  molécule par molécule comme on le fait avec des briques de légo ou de modifier une chaîne par des opérations de type couper, coller. Les composés obtenus sont les nano-matériaux.

A cette échelle, les propriétés chimiques et physiques de la matière sont intimement liées au caractère quan tique et peuvent être très différentes de celles que nous pouvons observer à notre échelle.

Ces propriétés nouvelles trouvent de très nombreuses applications en chimie, biologie, électronique, énergétique et mécanique. Nous allons décrire quelques unes de ces applications.

Application à la nano-chimie :

Les nanomatériaux synthétisés se rencontrent :

• dans la composition de nombreux cosmétiques,

• dans la fabrication de textile techniques ( tissus ignifuges, imperméables, anti-tâche, autonettoyants, anti-transpirants, anti-microbiens, absorbeur d’odeur, de couleur changeante… ),

• dans la composition des enduits et peintures,

• dans la fabrication de verres ( anti-reflet, auto-nettoyant, filtrant ),

• dans la lutte contre la pollution de l’eau ( filtre des système d’épuration, détection et destruction de pesticides et de microorganismes ).

Application en  médecine :

• Une application très répandue repose autour d’une idée simple : un nanoréservoir ( les plus connus sont les nanotubes de carbone ) contient une substance qui est libérée progressivement. Le réservoir se fixe sur l’organe à traiter et le médicament encapsulé se libère.

• Agents contrastants utilisés en imagerie médicale.

Rappelons que les manipulations génétiques suivent ce même principe de couper et coller pour fabriquer les molécules souhaitées.

Application  à la nano-énergétique :

Dans le domaine énergétique, on trouve des utilisations très variées des nanomatériaux. Citons quelques exemples :

• les cellules photovoltaïques à nano-semi conducteurs sont plus performantes et peuvent être déposées sur des support très variés,

• Les matériaux nano-poreux permettent le stockage d’hydrogène à l’état solide dans des réservoirs,

• Des supercondensateurs à nanotubes permettront de créer des batteries à chargement très rapide et à durée de vie quasi illimitée.

Application à la nano-électronique :

Les circuits intégrés utilisent les nano-technologies. La finesse de gravure est passée de quelques microns dans les années 90 à quelques dizaines de nanomètres à l’heure actuelle.

La réduction de la taille de ces composants passe par l’étude de composants atomiques dont on ne connaît pas encore les propriétés et leur fabrication nécessitera des installations industrielles que l’on ne sait pas encore réaliser.

Application à la nano-mécanique :

Terminons ce bref tour d’horizon en citant la fabrication de nano-machines. Il s’agit ici de fabriquer des nano-moteurs, engrenages… qui formeront les machines, elles mêmes utilisées pour assembler nos fameuses pièces de légo…

Mais ces nouvelles technologies ne sont pas sans soulever de nombreuses questions concernant leur dangerosité.

• Les nano-particules utilisées en médecine et en cosmétique sont capables de passer la barrière cutanée. On peut craindre certains effets comparables à ceux produits par des substances telles l’amiante…

• Sans entrer dans un roman de science fiction, une question se pose : les nano-machines ont-elles la possibilité de se reproduire ?

• Le développement des ogm et des puces biométriques pose de nombreuses questions d’ordre éthique.

• Enfin, on peut craindre le détournement de ces technologies pour une utilisation militaire ou terroriste.

   .

Bernard Mercier (physicien)

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lettres IBM écrites avec 35 atomes de xénon (Eigler et son équipe, novembre 1989)

Comments

[Angélique]

Parfait et complet.... Mais combien écrivent comme cela ? Il y en faudrait plus !

[Y.L.]

C'est très courageux d'envisager un débat qui se voudrait serein sur ce sujet considéré comme diabolique dans notre pays. Je pense que notre cercle en est capable. Il sera toujours temps de le clore si une intrusion hostile le fait déraper.

[Raphaël Loffreda]

Après relecture et réflexion (dans le cadre notamment de la rédaction d'un billet sur "nourrir"), il me faut convenir avec Yves Leclerc que la question des OGM n'est vraiment pas simple. J'ai écrit dans un commentaire précédent que nous pouvions nourrir largement la population mondiale. C'est vrai puisque actuellement notre production agricole peut potentiellement subvenir aux besoins de 12 milliards d'individus (or un optimum démographique de 9 milliards devrait être atteint en 2050). MAIS... cela se fait effectivement au détriment de la nature très largement polluée ; par ailleurs le gaspillage est important et la production agricole n'est pas entièrement utilisée pour nourrir les hommes (part très importante pour le bétail).

La discussion sera plus propice au billet "nourrir", mais il me semble que d'envisager un autre billet spécifiquement pour "OGM" serait intéressant.

RL

[Y.L.]

Le sort des nano-technologies, en France, semble bien être réglé. Dans une certaine discrétion, un débat public a été organisé*. Pas assez discrètement pour que les opposants violents ne s'y soient pas invités. Dès les premières réunions, selon le Monde du 11 Décembre, les débats ont été perturbés. Celui qui a eu lieu à Lille a tourné court, celui prévu à Grenoble, où se trouve le pôle de recherches, a été annulé. Les prochains seront sécurisés à la manière des procès de criminels de guerre, et le public sera physiquement séparé des experts capables de répondre aux questions.
De toute évidence, la démocratie participative ne convient pas aux sciences et à leurs applications. Et il est plus que probable que le pouvoir politique ne passera pas outre. La recherche française devra s'amputer de ce domaine.
*Aucun intervenant à notre débat n'a fait allusion à cette action d'information du public.Je la découvre aujourd'hui.

[pierre gautier]

Que l'action humaine soit capable de provoquer un désastre écologique ne me semble pas en tout cas relever du fantasme, puisque cela s'est produit à plusieurs reprises dans l'histoire :

« Cette hypothèse de suicide écologique* –écocide- (soupçonnée depuis longtemps) a été confirmée par des découvertes réalisées au cours des dernières décennies par des archéologues, des paléontologues et des palynologues (scientifiques analysant les pollens). Les processus par lesquels les sociétés anciennes ont causé leur propre perte en endommageant leur environnement sont au nombre de huit :dont l’importance varie selon les cas : la déforestation et la restructuration de l’habitat ; les problèmes liés au sol (érosion, salinisation, perte de fertilité) ; la gestion de l’eau ; la chasse excessive ; la pêche excessive ; les conséquences de l’introduction d’espèces allogènes parmi les espèces autochtones ; la croissance démographique et l’augmentation de l’impact humain par habitant. » (Jared Diamond, "Collapse")

*cette expression, comme celle d'écocide, me paraît discutable puisqu'elle présuppose une volonté de mourir qui n'était sans doute pas présente.