Les nanotechnologies, pierre philosophale du 21 ème siècle?

11 août 2009 : Les nanoparticules dans nos estomacs sans évaluations?

(...) La nanotechnologie moléculaire :

Nano vient de nannos, le nain grec, et ça veut dire tout petit. Un nanomètre, pour être précis, c'est un millionième de millimètre, ou encore 10 -9 m, nettement plus gros que l'angström (10 -10 m). Le diamètre de chacun de nos globules rouges mesure 800 nanomètres. Eéénoooorme par rapport à la largeur d'une molécule d'ADN qui fait 2,5 nanomètres !

Et je ne parle pas de molécule au hasard : car la nanotechnologie moléculaire, ce n'est finalement que la fabrication d'objets de la taille des mo-lé-cu-les. Par exemple pour fabriquer un diamant, qui est, tout comme le charbon, constitué uniquement de molécules de carbone, il suffit de réorganiser autrement ces molécules.. Mais le diamant n'est pas la chose la plus intéressante à fabriquer !

Imaginons toutes les autres applications possibles de l'infiniment petit : des moustiques robots comme ceux que décrivait Philip K.Dick dans les années 60, capables de vous réciter à l'oreille des slogans publicitaires sur tous les tons jusqu'à ce que vous les écrabouilliez, ou des cafards artificiels qui vous espionnent jusque dans les recoins les plus secrets de vos cachettes, ou des nanorobots pénétrant courageusement et sans douleur à l'intérieur de votre corps pour aller attaquer des cellules cancéreuses, ou au contraire de méchants nanovirus, plus efficaces que n'importe quelle arme biologique...

Et... comment on les nanofabrique, ces nano-objets ? Avec des nanomachines peut-être ? mmmh?
 

Exactement. (stupeur !).
Tout l'enjeu des nanotechnologies c'est justement la fabrication d'outils de taille infinitésimale destinés à construire, comme le ferait Bouygues avec des briques et du mortier, ou un enfant avec des Lego, des objets de taille moléculaire.
Ce n'est pas simple, car à cette échelle, l'instrument d'observation étant bien plus gros que les molécules, il risque de les détruire.

Alors comment fait-on pour construire des nanomachines ?

Avec un rayon laser qui attrape les molécules l'une après l'autre, ou à l'aide d'un microscope à effet tunnel, on a déjà créé des nanotubes, et on doit arriver à faire des nano-engrenages ou des nano-roulements à billes qui marchent à la lumière, c'est à dire qu'ils n'ont pas besoin de beaucoup d'énergie pour fonctionner. C'est très joli à voir, n'est-ce pas ?

Et c'est quoi, un microscope à effet tunnel ?

C'est une machine qui utilise une espèce de sonde en forme d'aiguille de manière à approcher un atome unique tout près de ce qu'on veut observer. La pointe de l'aiguille est un atome unique. Quand la sonde est assez près , on détecte un courant électromagnétique, et la sonde envoie une légère charge qui crée un courant appelé effet tunnel. On mesure ce courant, et en scannant ainsi la surface de l'objet à observer on en obtient une image 3 D, mais on peut aussi changer l'organisation de ses molécules..

Y a t-il déjà des applications ?

Oui, et notamment dans le domaine de l' électronique. Tu connais la loi de Moore selon laquelle le nombre de transistors intégrés sur une puce double tous les 18 mois (2 300 de transistors sur le 4004 en 1971 , 5,5 millions sur le Pentium Pro aujourd'hui). Mais en passant aux nanotechnologies, cela va aller beaucoup plus vite encore, on va pouvoir fabriquer des transistors infiniment petits, de l'ordre de 90 nanomètres (soit la taille de 360 atomes mis bout à bout), comme l'ont déjà fait Lucent Technologies , IBM ou Intel ; on prévoit même d'arriver à 9 nanomètres en 2024.. En gros, on va avoir dans 30 ans sur une seule puce toute la puissance qu'on aurait aujourd'hui avec un ordinateur à l'échelle du système solaire !

Des applications existent aussi dans le domaine du stockage des données : avec le "millipède", IBM arrive à mettre des centaines de gigabits dans 1 cm2 à peine .. Et l'avantage de ce stockage n'est pas seulement la place ainsi gagnée, c'est aussi la rapidité, tendant vers le temps réel, ce qui est infaisable actuellement...D'où les nombreux rapports qu'ont les nanotechnologies avec les grids.

De même les nanotechnologies ont déjà permis de mettre au point des routeurs optiques (voir notre article sur les fibres du même nom) qui permettent d'envoyer des terabits d'infos sans les ralentir comme les routeurs actuels.

Et à part l'électronique et l'informatique ?

C'est sans doute dans les domaines de la médecine, de la biochimie et de l'écologie que les applications seront les plus passionnantes : prenons par exemple le problème des déchets . Les nanotechnologies vont peut-être nous en débarrasser si nous réussissons à construire les équivalents robots des insectes des champignons ou des micro-organismes nécrophages et coprophages, qui recyclent les cadavres ou les excréments et les réintroduisent dans le circuit des nutriments. Mieux qu'une une usine d'incinération qui elle ne produit que de la dioxine !

En médecine, on va pouvoir fabriquer de minuscules injecteurs de médicaments, éviter les incisions, attaquer directement les tumeurs cancéreuses grâce à des outils ou des robots infiniment plus petits que les pores de la peau. Mieux encore, on va pouvoir concevoir des "cellules" sur le modèle de celles du vivant, c'est à dire contenant un programme qui leur permettra de se reproduire à l'identique : et donc fabriquer de la peau pour les grands brûlés, des cellules du foie pour les hépatiques, etc. et pourquoi pas des objets se reproduisant ou se réparant eux-mêmes..

Rejoignant un vieux rêve d'Asimov, lui aussi auteur de science fiction, mais biologiste de surcroît, on peut imaginer trouver une solution à la surpopulation grâce aux nanotechnologies ; en effet, puisque sur Mars existent des atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, on pourrait les utiliser pour construire sur cette planète une atmosphère identique à la nôtre, et la coloniser... Mais ça, ça n'est pas pour demain !

Si ce n'est pas complètement un rêve, il doit y avoir des gros sous là dessous, non ?

Bien entendu : on annonce pour les prochaines années plus de 300 IPO (entrées en bourse) de start-up spécialisées dans les nanotechnologies, ce qui est de la folie, mais cela montre assez les espoirs que les gens mettent là dedans. Plus sérieusement, toutes les grosses sociétés ont des programmes de recherche dans ce domaine, elles y ont investi beaucoup d'argent (Intel, IBM, Lucent..). Même chose pour les pays, la Corée et le Japon notamment y ont mis pas mal de blé. Et je ne parle pas de la NASA. L' Europe n'est pas en reste, à preuve le programme Esprit qui a lancé dès 1997 un programme de recherche de 25 millions d'euros...

Dis-moi, tu n'es pas fiancée à un nanotechnologiste, par hasard ?

- Non pourquoi ? - Parce que je t'aurais dit d'aller faire expertiser le diamant de ta bague de fiançailles !

Elisabeth Chamontin avec la science et les documents de Carole Lawday
Juin 2002
 

http://www.internenettes.fr

Quelques liens
 

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Les nanotechnologies, pierre philosophale du 21 ème siècle -  Nanotechnologies : l'avis du peuple - Nanotechnologies : une loi réveille le débat éthique aux Etats-Unis

Nanotechnologies: peu de certitudes, beaucoup d'inquiétudes

Les nanotechnologies sont arrivées: dans la nouvelle machine à laver de Samsung, Donny le chien -un toutou antimicrobien-, le papier photo de Kodak, la crème solaire TiO2, des chaussettes Lexon, les ustensiles de cuisine, les lentilles photographiques de Nikon, les boissons énergétiques, etc.

Bruxelles - Montreuil le 11 mars 2008 - Les Amis de la Terre Europe  publient aujourd'hui un rapport dans lequel on apprend que des produits nanométriques non testés et potentiellement dangereux peuvent être trouvés, partout en Europe, dans les aliments, les emballages alimentaires et d'autres produits des rayons de supermarchés.

Nanotechnologies : les OGM de l'infiniment petit?

Les nanotechnologies sont annoncées comme une révolution scientifique qui permet de manipuler la matière atome par atome. Cependant l'orientation des recherches et leurs applications potentielles sont loin de faire l'unanimité et laisse craindre certaines personnes de se retrouver avec une nouvelle polémique de type OGM. En France, ce n'est que depuis peu que les autorités portent un
regard élaboré sur le sujet.

Nanotechnologies : l'avis du peuple

Rencontre. Une «conférence de citoyens» a permis d'établir des
consignes de prudence sur l'application de ces nouvelles technologies.
 

Par Sylvestre HUET

LIBERATION  : mardi 23 janvier 2007

Finalement, les citoyens montrent «un optimisme raisonnable». Marc
Lipinski, vice-président (écologiste) du Crif (conseil régional d'Ile-de-France) en charge de la recherche, présentait ainsi, hier, 
«l'avis de la conférence de citoyens sur les nanotechnologies». Les nanotechnologies, un  «vaste sujet», avoue Lipinski. Elles recouvrent l'exploration et la manipulation de la matière au niveau nanométrique,
autrement dit celui des atomes et des molécules. Mais, surtout, les technologies qui commencent tout juste à en découler dépassent la miniaturisation extrême de l'électronique : des implants neuronaux aux matériaux nanostructurés en passant par des nanoparticules (agrégat de quelques centaines d'atomes) aux propriétés étonnantes... Le tout promettant de nouveaux savoirs, de nouveaux pouvoirs et donc de nouveaux risques et inquiétudes... D'où la conférence de citoyens.

«Donnant donnant». Inventée au Danemark, cette procédure permet à un groupe de citoyens «non experts» de s'exprimer sur une politique publique. La méthode permet à la population d'intervenir dans des
dossiers généralement confisqués par une technostructure où scientifiques, industries et politiques se tiennent la main. Aussi,
quand le Crif décide en 2006 de soutenir le réseau francilien du CNRS C'nano par 4,7 millions d'euros, l'élu vert exige un  «donnant
donnant» : la subvention contre la conférence, qui aura coûté 200 000
euros. Seize Franciliens, choisis par l'Ifop, se sont donc livrés, avec plaisir, à l'exercice. Le groupe a bien tenu le coup. A une exception
près  une femme au chômage ayant trouvé un emploi l'occupant le samedi  les seize citoyens d'Ile-de-France étaient réunis à la Cité universitaire le 20 janvier, pour une journée d'auditions d'experts.

Après trois week-ends de formation, ils refusent de justifier leur assiduité par les 400 euros qui leur seront versés :  «Le droit de vote c'est aussi le devoir de s'informer pour l'exercer», lance Abib. Assez fier de l'aspect  «black, blanc, beur» d'une équipe où les âges vont de 21 à 70 ans, à parité sexuelle, avec des niveaux de formation plutôt modestes et des métiers allant de cariste à chef d'entreprise.

Les auditions de samedi ont illustré l'ambivalence des nanotechnologies.  «Les implants thérapeutiques, c'est génial, mais ce qui me chagrine ce sont les dérives possibles, il faut des garde-fous», dit Sherazade. Ce qui suppose, insiste le docteur François Berger, membre du comité d'éthique du programme européen Nano2life, 
«une éthique et une surveillance constante afin d'éviter des dérives.
 
L'interdiction de tout implant cérébral pour autre chose qu'une application médicale clairement identifiée et contrôlée doit être
respectée». Le même, toutefois, avertit :  «L'origine des dérives n'est pas dans la technologie. On peut manipuler les esprits avec la simple parole. C'est dans la société qu'il faut les combattre.» Reprenant
cette ambivalence, leur  «avis», rendu public hier (1) recommande, à la majorité,  «un soutien aux nanotechnologies en raison des perspectives ouvertes pour la médecine, l'énergie ou la création d'emplois». Mais
les citoyens notent  «le manque manifeste d'information sur les risques» : dissémination de nanoparticules sans connaître leur impact
sur la santé ou l'environnement, utilisation d'implants pour augmenter les performances, piratage de données personnelles... Ils demandent donc que ce soutien soit accompagné de «conditions» : une information des consommateurs sur les risques, une recherche publique correctement financée pour connaître ces derniers, des réglementations protectrices
pour l'environnement et la santé, et une instance de surveillance.

Jargon. Prenant acte de ces recommandations, Marc Lipinski, propose
d'inclure des associations dans la  «gouvernance» des réseaux subventionnés, annonce un financement pour des études toxicologiques et promet de porter au niveau national la demande d'un observatoire des
nanotechnologies. Procédure rarement utilisée, la Conférence de citoyens a montré là, sa pertinence. Tant par ses recommandations que par sa tenue même qui a obligé des scientifiques (CEA, CNRS), des
industriels (Lafarge, STMicroelectronics, L'Oréal), à venir s'expliquer sans le secours du jargon. D'autres n'ont pas  «joué le jeu», regrette Gérard Toulouse, du comité de pilotage,  «comme Michelin ou les
parlementaires qui ont refusé l'invitation».

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Nanotechnologies : une loi réveille le débat éthique aux Etats-Unis 16/04/2003 Comment éviter un rejet dans l'opinion publique ? Un enjeu de taille pour l'infiniment petit... Le débat éthique sur les nanotechnologies refait surface, dans le cadre d'un projet de loi visant à favoriser leur essor aux Etats-Unis. Une série d'auditions et d'études présentent les dangers et bénéfices potentiels de cette science appliquée de l'infiniment petit. La loi devrait être présentée à la Chambre des représentants le 30 avril et votée dans le courant de l'année. Le 9 avril dernier, la commission scientifique de la Chambre des représentants américaine organisait une audition pour évaluer les "implications sociétales des nanotechnologies". Divers experts étaient convoqués pour donner leur position sur cette science de l'infiniment petit, censée révolutionner de nombreux champs d'activité, de la médecine à l'industrie, en passant par le militaire. Risques et espoirs à la loupe   Encore balbutiantes, ces technologies utilisent les propriétés électriques, chimiques et physiques des éléments, directement au niveau des atomes. Depuis plusieurs années, ONG et scientifiques soulignent les risques potentiels liés au développement des nanotechnologies. Encore hypothétiques, ceux-ci sont à la mesure de ce qu'elles permettent d'espérer. Devant le House Committee on Science, réuni en audition, Ray Kurzweil, un scientifique américain influent aux idées très radicales, a plaidé la cause des nanotechnologies : "Malgré les appels à suspendre les recherches sur les nanotechnologies, nous n'aurons pas d'autre choix que de relever ce défi (...) Les avancées dans les nanotechnologies et les autres technologies d'avant-garde sont inévitables." Kurzweil résumait ainsi l'état d'esprit des pro-nanotechnologies, venus mettre en garde les politiques contre toute mesure limitant la recherche. Le projet de loi, intitulé "H.R. 766, The Nanotechnology Research and Development Act of 2003", a pour but principal "d'établir un programme national d'investissement dans la recherche et l'éducation, et d'accélérer les applications commerciales dans le secteur privé". Le texte prévoit d'autoriser la Fondation nationale des sciences, un organisme fédéral, à accorder des crédits publics supplémentaires à la recherche nanotechnologique. Ils seront portés à 424 millions de dollars par an en 2006. En 2002, les dépenses de recherche et développement aux Etats-Unis dans la totalité du secteur étaient estimées à 604 millions de dollars. Mises en garde répétées   Face à ce développement programmé, les mises en garde contre les dérives potentielles des nanotechnologies se multiplient. En février 2003, un rapport du Joint Centre for Bioethics de l'université de Toronto dénonçait le "fossé" qui se creuse entre la science et l'éthique dans ce domaine. Le 14 avril, un autre document publié par l'ONG canadienne ETC Group (Action Group on Erosion, Technology and Concentration), appelle même à un moratoire mondial sur les recherches nanotechnologiques. Parmi les dangers qu'elles pourraient représenter, figurent leurs applications militaires. L'armée américaine compte parmi les plus gros investisseurs dans le secteur. Elle envisage de nombreux débouchés, comme des nanorobots capables de détruire des blindages ennemis. L'échelle de l'infiniment petit pose également un problème de contrôle et de transparence : des caméras, des micros et des appareils surveillance nanoscopiques, par définition invisibles, seraient par exemple une menace pour la protection de la vie privée. La médecine envisage l'introduction de nanorobots dans le corps, ce qui pourra soulever des problèmes éthiques similaires à ceux posés par les modifications génétiques. Le spectre de la gelée verte   Mais le scénario le plus noir mis en avant par les opposants aux nanotechnologies est celui d'une prolifération incontrôlée des nanorobots. Pour fonctionner, ces derniers doivent en effet être extrêmement nombreux et peuvent pour cela être dotés d'une capacité d'auto-reproduction. Un problème dans ce mécanisme engendrerait un risque pour l'environnement difficile à évaluer, les nanorobots n'ayant pas toujours vocation à agir dans un milieu confiné. Ce scénario est appelé "gelée grise" et constitue la base de Prey, le dernier best-seller de science-fiction de l'Américain Michael Crichton, dans lequel une nuée de nanorobots s'échappe d'un labo et devient un prédateur envahissant. L'ONG canadienne ETC Group souligne que les nanorobots n'ont pas encore de capacité à s'auto-répliquer. Mais ses responsables voient un danger plus probable dans la fusion en cours entre nanotechnologies et biotechnologies, qui donnerait des nano-robots hybrides, mécaniques et organiques : la "gelée verte". "Nous avons l'opportunité de prendre en compte les possibles enjeux sociaux, légaux, éthiques et philosophiques qui naîtront à mesure que grandit l'industrie des nanotechnologies", a résumé le député démocrate Mike Honda, lors des auditions du House Committee on Science. "Des enjeux similaires ont été oubliés dans la génétique et le développement de l'internet et maintenant, nous luttons avec les questions de discrimination génétique, de vie privée et de propriété intellectuelle." Dans son volet d'évaluation et de prévention des risques éthiques liées aux nanotechnologies, le projet de loi compte "établir un comité associant différentes agences gouvernementales, sur la recherche et développement en nanotechnologies". Pour devancer les problèmes, le sénateur Mike Honda a proposé lors des auditions de créer "un comité consultatif composé d'experts, dont la seule responsabilité serait de gérer les conséquences inattendues, avant qu'elles ne se présentent". L'entité chargée de cette délicate mission ne devrait pas être une nouvelle structure dédiée aux nanotechnologies mais pourrait dépendre du Council of Advisors on Science and Technology (PCAST), une instance consultative dépendant de la présidence américaine. Soucieux que les nanotechnologies ne suscitent pas, comme les OGM, de rejet dans l'opinion publique, les politiques américains ne semblent pourtant pas vouloir changer de recette. Alexandre Piquard La suite sur : http://www.transfert.net   Communiqué de presse du House Science Committee après les auditions du 9 avril: http://www.house.gov/science/press/... Texte de la loi "H.R. 766, The Nanotechnology Research and Development Act of 2003": http://frwebgate.access.gpo.gov/cgi... Mind the Gap: Science and Ethics in Nanotechnology, en .pdf (Joint Centre for Bioethics): http://www.utoronto.ca/jcb/pdf/nano... Green Goo: Nanotechnology comes alive! (ETC Group): http://www.etcgroup.org/article.asp... Size Matters! The Case for a Global Moratorium (ETC Group): http://www.etcgroup.org/article.asp...

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