La technologie évolue. Même les particules les plus minuscules sont sujettes à des recherches avancées. D’où l’essor de la nanotechnologie, dépassant les récits de science-fiction. L’ombre de cette technologie futuriste couvre bien des domaines. L’écologie, la santé, l’industrie n’en sont que peu d’exemples. Selon une étude de SmartTech Publishing, les revenus provenant des prototypes et nanomatériaux devrait dépasser les 1000 millions de dollars. Le marché mondial de la nanotechnologie devrait atteindre les 75.8 milliards de dollars en 2020 d’après l’OCDE. L’on retient que l’infiniment petit attire. Comment cette technologie peut pousser vers l’avant les secteurs vitaux à notre survie? Focus.

Par définition, la nanotechnologie est un domaine de recherche concernant la construction de choses - généralement des matériaux et des dispositifs - à l'échelle des atomes et des molécules. Un nanomètre est un milliardième de mètre ou encore 10 exp(-9): dix fois le diamètre d'un atome d'hydrogène.

A de telles échelles, les règles ordinaires de la physique et de la chimie ne s'appliquent plus. Par exemple, les caractéristiques des matériaux, telles que leur couleur, leur résistance, leur conductivité et leur réactivité, peuvent différer considérablement entre l'échelle nanométrique et macro. Par exemple, les nanotubes de carbone sont 100 fois plus résistants que l'acier mais six fois plus légers.

De lourds investissements

Compte tenu des promesses de la nanotechnologie, la course pour exploiter son potentiel - et en tirer profit a été dispendieuse. De nombreux gouvernements pensent que la nanotechnologie amènera une nouvelle ère de productivité et de richesse, et cela s'est reflété dans la manière dont les investissements publics dans la recherche et le développement en nanotechnologie ont augmenté au cours de la dernière décennie. En 2002, le Japon consacrait 750 millions de dollars par an à la nanotechnologie, soit six fois plus que le chiffre de 1997.

La nanotechnologie est saluée comme ayant le potentiel d'augmenter l'efficacité de la consommation d'énergie, d'aider à nettoyer l'environnement et de résoudre les principaux problèmes de santé. On dit qu’elle est capable d'augmenter massivement la production manufacturière à des coûts considérablement réduits. Les produits de la nanotechnologie seront plus petits, moins chers, plus légers mais plus fonctionnels et nécessiteront moins d'énergie et moins de matières premières pour leur fabrication, affirment les défenseurs des nanotechnologies.

En juin 1999, Richard Smalley, lauréat du prix Nobel de chimie, s'est adressé au Comité de la Chambre américaine sur la science sur les avantages de la nanotechnologie. "L'impact de la nanotechnologie sur la santé, la richesse et la vie des gens sera au moins l'équivalent des influences combinées de la microélectronique, de l'imagerie médicale, de l'ingénierie assistée par ordinateur et des polymères artificiels développés au cours de ce siècle" a-t-il soutenu.

Une voie de développement

Les pays en développement, notamment le Brésil, le Chili, la Chine, l’Inde, les Philippines, la Corée du Sud, l’Afrique du Sud ainsi que la Thaïlande ont montré leur engagement envers les nanotechnologies en créant des programmes et des instituts de recherche financés par les gouvernements.

Des chercheurs du Joint Centre for Bioethics de l’Université de Toronto ont classé ces pays comme des pionniers dans ce secteur. L’Argentine et le Mexique sont de leur côté dans une voie prometteuse: bien qu'ils aient des groupes de recherche étudiant les nanotechnologies, leurs gouvernements n'ont pas encore alloué des financements dédiés.

La nanotechnologie promet de nouvelles solutions aux problèmes qui entravent le développement des pays pauvres, notamment en ce qui concerne la santé, la sécurité alimentaire et l’environnement. Dans son rapport de 2005 intitulé "Innovation: appliquer les connaissances au développement", l'équipe spéciale du Projet du Millénaire des Nations-Unies sur la science, la technologie et l'innovation a écrit que: "la nanotechnologie est susceptible d'être particulièrement importante dans le monde en développement, car elle implique peu de main-d'œuvre, de terres ou d'entretien, très productif et peu coûteux, et il ne nécessite que des quantités modestes de matériaux et d’énergie".

"Une importante activité nanotechnologique est déjà en cours dans les pays en développement", écrit le groupe de travail du Projet du Millénaire des Nations-Unies sur la science, la technologie et l'innovation dans son rapport de 2005.

Nanotechnologie et santé: un mariage heureux

La nanotechnologie est déjà utile comme outil de recherche sur les soins de santé. En janvier 2005, des chercheurs de l'US Massachusetts Institute of Technology ont utilisé des pinces optiques - des paires de minuscules billes de verre sont rassemblées ou séparées à l'aide de faisceaux laser - pour étudier l'élasticité des globules rouges infectés par le parasite du paludisme. Cette technique aide les chercheurs à mieux comprendre comment le paludisme se propage dans le corps.

Mais la nanotechnologie pourrait aussi un jour conduire à des systèmes moins chers et plus fiables pour l'administration de médicaments. Par exemple, des matériaux construits à l'échelle nanométrique peuvent fournir des systèmes d'encapsulation qui protègent et sécrètent les médicaments enfermés de manière lente et contrôlée.

Cela pourrait être une solution précieuse dans les pays qui ne disposent pas d'installations de stockage et de réseaux de distribution adéquats, ainsi que pour les patients sous régimes médicamenteux complexes qui n'ont pas les moyens de se déplacer sur de longues distances pour une visite médicale.

Même pour l’assainissement et la purification des eaux, il existe des filtres structurés à l'échelle nanométrique offrant la promesse de meilleurs systèmes de purification d'eau, bon marché, durables et nettoyables. D'autres technologies similaires pourraient absorber ou neutraliser des matières toxiques, telles que l'arsenic, qui empoisonnent la nappe phréatique dans de nombreux pays, notamment l’Inde et le Bangladesh.

Pour le bien de mère nature

L'application de la nanotechnologie dans le domaine des énergies renouvelables et durables pourrait fournir des sources d'énergie plus propres et moins chères. Ceux-ci amélioreraient la santé humaine et environnementale.

De minuscules filtres à eaux usées, pourraient tamiser les émissions des usines industrielles, éliminant même les plus petits résidus avant qu'ils ne soient rejetés dans l'environnement. Des filtres similaires pourraient éliminer les émissions des installations de combustion industrielles. Et les nanoparticules pourraient être utilisées pour nettoyer les déversements d'hydrocarbures, en séparant le pétrole du sable, en le retirant des roches et des plumes des oiseaux pris dans un déversement.

Sur le volet de la sécurité alimentaire, il est prouvé que de minuscules capteurs offrent la possibilité de surveiller les agents pathogènes sur les cultures et le bétail ainsi que de mesurer la productivité des cultures.

De plus, les nanoparticules pourraient augmenter l'efficacité des engrais. Cependant, la compagnie d'assurance suisse SwissRe a averti dans un rapport de 2004 qu'elles pourraient également augmenter la capacité de substances potentiellement toxiques des engrais et les aider à pénétrer dans les couches profondes du sol et à voyager sur de plus grandes distances.

En outre, les chercheurs des pays développés et en développement travaillent sur des cultures capables de pousser dans des conditions "hostiles", telles que des champs où le sol contient des niveaux élevés de sel (parfois en raison du changement climatique et de l'élévation du niveau de la mer) ou de faibles niveaux de l'eau. Ils le font en manipulant le matériel génétique des cultures, en travaillant à l'échelle nanotechnologique avec des molécules biologiques.

Nano…révolution de la tech

Innovante, la nanoélectronique, une des branches de la nanotechnologie, prend elle aussi de plus en plus d'ampleur. Celle-ci concerne l’augmentation des capacités des appareils électroniques tout en réduisant leur poids et leur consommation d'énergie. Il s’agit, par exemple, d’une technologie donnant lieu à l’amélioration des écrans d'affichage sur les appareils électroniques. Cela implique la réduction de la consommation d'énergie tout en diminuant le poids et l'épaisseur des écrans.

De plus, la nanoélectronique assure l’augmentation de la densité des puces mémoire. Les chercheurs développeraient même un type de puce mémoire avec une densité projetée d'un téraoctet de mémoire par pouce carré ou plus.

Mais encore, il sera possible de réduire la taille des transistors utilisés dans les circuits intégrés. Les chercheurs pensent qu'il est possible de mettre la puissance de tous les ordinateurs actuels dans la paume de la main.

Autre volet de recherche des nanotechnologies, les énergies renouvelables. Il est possible de réduire les coûts de fabrication des panneaux photovoltaïques grâce à l'utilisation d'un processus à basse température similaire à l'impression au lieu du processus à haute température. Puis, une autre réduction des coûts d'installation est atteignable grâce à la production de rouleaux flexibles au lieu de panneaux cristallins rigides.

Toutefois, les cellules solaires nanotechnologiques actuellement disponibles ne sont pas aussi efficaces que les cellules traditionnelles, mais leur moindre coût compense. À long terme, les versions nanotechnologiques devraient à la fois être moins coûteuses et, en utilisant des points quantiques, devraient être capables d'atteindre des niveaux d'efficacité plus élevés que les versions conventionnelles.

Niveau batteries, les chercheurs en nanoélectronique estiment qu’il est possible d’augmenter la puissance disponible d'une batterie et réduire le temps nécessaire pour la recharger. Ces avantages sont obtenus en revêtant la surface d'une électrode avec des nanoparticules. Cela augmente la surface de l'électrode, permettant ainsi à plus de courant de circuler entre l'électrode et les produits chimiques à l'intérieur de la batterie. Cette technique pourrait augmenter l'efficacité des véhicules hybrides en réduisant considérablement le poids des batteries nécessaires pour fournir une puissance adéquate.

Dans cette même veine, la durée de conservation d'une batterie peut être augmentée en utilisant des nanomatériaux pour séparer les liquides de la batterie des électrodes. Cette séparation empêche la décharge de faible niveau qui se produit dans une batterie conventionnelle, ce qui augmente considérablement la durée de vie de la batterie.

L’envers du décor

D'autres, cependant, sont aussi prudents que Richard Smalley n'est enthousiaste. Eric Drexler, le scientifique qui a inventé le terme nanotechnologie, a mis en garde contre le développement de technologies extrêmement puissantes et extrêmement dangereuses. Dans son livre "Engines of Creation", Drexler a envisagé que les molécules auto-reproductives créées par les humains pourraient échapper à notre contrôle.

Bien que cette théorie ait été largement discréditée par les chercheurs dans le domaine, de nombreuses préoccupations demeurent concernant les effets de la nanotechnologie sur la santé humaine et environnementale ainsi que l'effet que la nouvelle industrie pourrait avoir sur la fracture Nord-Sud.

Les militants craignent que la science et le développement de la nanotechnologie progressent plus rapidement que les décideurs politiques ne peuvent concevoir des mesures réglementaires appropriées. Ils disent qu'un débat éclairé doit avoir lieu pour déterminer l'équilibre entre les risques et les avantages.

Sur le plan sanitaire, les recherches ont montré que des nanoparticules s'accumulent dans les cavités nasales, les poumons et le cerveau des rats, et que les nanomatériaux de carbone provoquent des lésions cérébrales chez les poissons. Vyvyan Howard, toxicologue à l'Université de Liverpool dans le Royaume-Uni, a averti que la petite taille des nanoparticules pourrait les rendre toxiques, et prévient que des évaluations complètes des dangers sont nécessaires avant que la fabrication ne soit autorisée.

De nombreuses parties intéressées, dont le groupe canadien ETC et la compagnie d'assurance SwissRe, ont exprimé leur inquiétude quant au rejet de particules minuscules qui, en raison de leur petite taille, sont capables de voyager très loin dans l'environnement. Ils préviennent que nous ne savons pas encore comment ces particules vont agir dans l'environnement ou quelles réactions chimiques elles vont déclencher en rencontrant d'autres particules.

Cependant, ces mêmes groupes sont également d'accord avec les défenseurs de la nanotechnologie qui estiment que le domaine peut offrir des technologies plus propres et, en fin de compte, un environnement plus serein. Mais surtout, le problème est le manque de recherche sur les menaces potentielles des nanotechnologies pour la santé humaine, la société et l'environnement.

Dans un article publié au début de 2003, Anisa Mnyusiwalla, Abdallah Daar et Peter Singer, de l'Université de Toronto, au Canada, ont écrit: "Alors que la science des nanotechnologies fait un bond en avant, l'éthique est à la traîne.… Nous pensons qu'il y a un risque de déraillement si l'étude sérieuse de ses implications éthiques, environnementales, économiques, juridiques et sociales n'atteint pas la vitesse des progrès de la science".

Délaissées au profit de l'Intelligence artificielle

Bien que la hype des Nanotechnologies ait précédée celle de l'Intelligence artificielle, cette dernière semble aujourd'hui beaucoup plus prometteuse.

En effet, promettant une "révolution" depuis son apparition, la nanotechnologie a montré bien des limites. En effet, si plusieurs entreprises et plusieurs Etats ont entrepris de grands investissements dans ce domaine au début des années 2000 évoquant "une révolution des nanotechnologies", celle-ci n'a jamais encore véritablement eu lieu, ces Etats et entreprises ayant délaissé petit à petit ce marché au profit de celui de l'Intelligence Artificielle. C'est le cas notamment aux Etats-Unis et au Canada, où plus de la moitié des investissements dans les nanotechnologies effectuées entre 2000 et 2007 ont été redirigées vers l'Intelligence artificielle.

Pire encore, des entreprises comme le géant Allemand Bayer ont même décidé de fermer leur laboratoire sur l'étude des nanotubes de carbone dès 2013 et de rediriger en partie les fonds vers son programme de création de molécules grâce à l'Intelligence artificielle, expliquant que "les domaines d’applications potentielles, qui autrefois semblaient prometteurs d’un point de vue technique, sont actuellement très fragmentés", au contraire de l'I.A donc dont les résultats sont plus que palpables.

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