Qu’est-ce que la Nanotechnologie

Depuis une vingtaine d’années un nouveau champ technologique et scientifique a vu le jour : la nanotechnologie. C’est une technologie qui s’adresse à des objets de dimensions nanométriques. Elle est le résultat de la rencontre entre une masse importante de connaissance en physique du solide et en microfabrication, un savoir que l’industrie électronique et des semi-conducteurs a engrangé pour miniaturiser à l’extrême leurs produits depuis l’invention du premier transistor dans les années 40, avec la nouvelle génération de microscopes à champ proche qui permettent non seulement la visualisation mais aussi la mesure et la manipulation directe d’objets à l’échelle de l’atome et de la molécule.

La nanotechnologie est une approche technologique globale pour un objectif ciblé. Elle représente, une approche technologique très ambitieuse. C’est la possibilité de réaliser atome par atome des moteurs moléculaires, des micro-laboratoires qui regroupent dans un ensemble de dimensions micrométriques des composants nanométriques dont les fonctions sont complémentaires pour effectuer une tâche autonome; comme, par exemple, des nanocapsules ou des nanorobots qui peuvent se déplacer dans tout le corps humain en suivant les voies artérielles.

De la découverte à aujourd’hui :

C’est le prix Nobel Richard Feynman qui avait prédit en 1959 que l’humain manipulerait un jour la matière atome par atome et avait annoncé qu’à l’échelle atomique les scientifiques rencontreraient des phénomènes inédits et de nouvelles possibilités.

Dans le domaine de l’électronique, là où la nanotechnologie s’est élaborée et a fait ses premiers pas, ce saut technologique a permis à cette industrie de maintenir son rythme de développement suivant une loi, appelée « Loi de Moore », qui avait stipulé en 1970 que le nombre de transistors incorporés dans une puce électronique serait multiplié par 4 tous les 3 ans. Depuis lors, cette tendance n’a jamais été démentie et on peut constater une multiplication par environ 10 000 le nombre des transistors aujourd’hui intégrable (le Pentium 4 possède 42 millions de transistors en 2000, l’Itanium 220 millions aujourd’hui) par rapport à 1970 (le processeur 4004 n’en possédait que 2250).

La nanotechnologie est sortie du domaine de l’électronique et touche actuellement toutes les branches de l’industrie. Depuis environ 15 années, plus d’une douzaine de prix Nobel sont décernés pour des réalisations qui touchent à la nanotechnologie et aujourd’hui la nanotechnologie à déjà donné ses fruits tels que :

- Les nanoparticules de carbone dans les caoutchouc des pneus destiné à la
fabrication des pneus afin d’en accroître la résistance à l’usure;

Les crèmes solaires à base de particules d’oxyde de zinc de taille nanométrique
pour renforcer leur pouvoir d’absorption des rayons ultraviolets (la crème devient
alors transparente et non plus blanche opaque);
L’augmentation en 5 ans de la capacité mémoire des ordinateurs qui passe de 500
millions d’octets à 5 milliards d’octets grâce à la découverte d’un phénomène qui
se manifeste uniquement au niveau nanométrique : l’effet de magnétorésistance
géante qui permet de mesurer des bits d’information encodés magnétiquement de
plus en plus petits, ce qui permet d’augmenter la densité de l’information sur le
disque.

Les perspectives

Le rôle de la nanotechnologie comme moteur dans le changement technologique et son importance pour le développement économique est actuellement incontestable.

L’électronique : Production de microprocesseurs fonctionnant à plus haute vitesse, consommant moins d’énergie et à un coût inférieur;

La télécommunication : Systèmes de communication à fréquences de transmission plus élevées qui pourrait permettre de diminuer les déplacements au travail et les voyages d’affaires;

La médecine et la santé : Révolutionner les diagnostics et les traitements par la caractérisation de la constitution génétique d’un individu, cibler le traitement médicamenteux sur la région à traiter, offrir des appareils adaptés aux handicaps visuels et auditifs, fabriquer des capteurs intégrés pour détecter les maladies corporelles dès leur apparition, etc;

L’aérospatiale et l’industrie automobile : Production de nano instrumentation, de capteurs avioniques, d’ordinateurs à haut rendement à faibles besoins énergétiques, de revêtements anti-usure, de matériaux renforcés par des nanoparticules plus légers et peu coûteux;

L’énergie : Par la photosynthèse artificielle pour produire de l’énergie de façon écologique, par la production de meilleurs filtres, de meilleurs catalyseurs, de matériaux composites de pointe aux applications multiples;

L’environnement : Réduction importante des quantités de matériaux et d’énergie utilisés, réduction des sources de pollution, recyclage plus efficace, membranes sélectives pour filtrer les contaminants ou encore le sel de l’eau;

La sécurité : Dispositif pouvant permettre la connaissance d’identité d’un individu par la lecture de ses empreintes biologiques, détecteurs et correcteurs d’agents chimiques et biologiques, systèmes de surveillance miniaturisés, textiles légers, circuits électroniques plus efficaces;




La nanobiothechonologie : C’est l’utilisation de nanomatériaux ou la création de nouveaux instruments ou appareils fonctionnant à l’échelle nanométrique comme des biodétecteurs et détecteurs chimiques ou des cellules encapsulées dans des nanopuces permettant de déjouer le système immunitaire;

Le secteur manufacturier : Ingénierie de précision pour produire les nouvelles générations de microscopes et d’instruments de mesure, manipulation de la matière au niveau atomique, nanopoudres incorporées à des matériaux en vrac pour détecter les bris imminents.


En nanotechnologie, un nanomètre c’est la dimension d’environ 5 atomes de silicium ou de carbone ou d’une dizaine d’atomes d’hydrogène. La dimension de référence est donc celle d’un atome, c’est la raison du choix de représenter la nanotechnologie par des atomes à l’état individuel ou formant une structure moléculaire.

Enfin, et c’est une raison non négligeable, la communication médiatique sur les nanotechnologies insiste sur l’aspect spectaculaire afin de capter plus l’attention du grand public sur les possibilités concrètent sur cette nouvelle technologie .