Les nanotechnologies et les nanosciences sont l'étude, la fabrication et la manipulation de structures, de dispositifs et de systèmes matériels à l'échelle de moins d'une quarantaine de nanomètres.
- Découvrez notre dossier spécial sur les nanotechnologies >>
Les nanotechnologies reçoivent chaque année d'énormes budgets d'investissement en recherche et développement. C’est donc un secteur en forte croissance. Dominique Vinck, sociologue des sciences et de l’innovation, nous parle de la révolution nanotechnologique. © Futura-Sciences
Les nanosciences et les nanotechnologies sont au croisement de plusieurs disciplines scientifiques comme l'électronique, la mécanique, la chimie, l'optique, la biologie qui manipulent des objets d'une taille de l'ordre du nanomètre.
Un des objectifs majeurs des nanotechnologies est de créer des nanomachines.
La Nanotechnologie c'est quoi ?
La nanotechnologie ou nanoscience s'intéresse à des matériaux qui ont pour échelle le nanomètre, soit le milliardième du mètre. Les nanomatériaux voient leurs propriétés changer par rapport à leur taille micro ou macro.
On parle également de nanoscience
La nanotechnologie a pour synonyme nanoscience. Elle désigne l'ensemble des technologies et des sciences traitant des matériaux qui a pour point commun le nanomètre, soit le milliardième du mètre. Les dimensions comprises entre 1 et cent nanomètres ou nm, ne sont pas visibles à l'œil nu. Les nanotechnologies recoupent des champs scientifiques très vastes et travaillent sur des nanomatériaux à l'exemple du virus qui mesure 10 à 100 nm. Le diamètre d'un cheveu humain, qui possède une dimension de 70 000 à 80 000 nm, fait figure de géant. L'usage des nanoparticules suppose le recours à des microscopes électroniques spécialement dédiés.
Des matériaux plus réactifs
Les matières ont des propriétés différentes à l'échelle nanométrique qu'aux dimensions micro ou macro. Elles sont :
- plus réactives,
- plus légères,
- plus résistantes un nanotube de carbone est plus solide qu'un tube d'acier,
- plus efficaces que les fils de cuivre pour assurer le transport de l'électricité.
La Nanotechnologie comment ça marche ?
Les nanosciences fabriquent intentionnellement des nanomatériaux à des fins de recherche et de production. Elles présentent néanmoins des risques pour la santé.
La fabrication de nanoparticules
Il existe plusieurs types de nanoparticules :
- les nanoparticules naturelles comme les virus,
- les nanoparticules qui sont des sous-produits des processus de production issus notamment du gaz d'échappement,
- les nanoparticules fabriquées intentionnellement dans le cadre des nanotechnologies.
Les nanosciences fabriquent les nanoparticules artificielles de plusieurs manières :
- en réduisant peu à peu les particules,
- en les construisant atome par atome,
- par autoassemblage.
Une science à risques ?
Les effets des nanoparticules sur la santé sont d'autant moins connus que chacune d'entre elles est unique. On peut néanmoins constater :
- de possibles réactions inflammatoires ou neuro-immunitaires, comme on l'a testé sur les rats
- des dommages sur les tissus pulmonaires, les cellules in vitro
- des conséquences cardiovasculaires dangereuses, comme l'ont démontré des expériences menées sur des souris.
Les nanoparticules pénètrent l'organisme par la peau, l'inhalation et le système digestif.
La Nanotechnologie à quoi ça sert ?
Les nanotechnologies s'appliquent à des matières variées du moment qu'elles sont de taille nanométrique. La liste que nous fournissons ici n'est pas exhaustive :
L’aviation et l’aéronautique
Les nanosciences présentent l'intérêt de fabriquer des pièces plus solides et plus légères, en mesure de faciliter le déplacement dans les airs voire la sortie de l'atmosphère.
La médecine et la santé
La nanobiologie et la nanomédecine facilitent la lutte contre le cancer, fabriquent des tissus intelligents dotés de détecteurs pour accélérer le processus de guérison, des pansements plus efficaces, etc. Elles contribuent également à améliorer l'imagerie médicale.
Indirectement les nanotechnologies peuvent améliorer le filtrage des eaux, la production agricole, les écrans d'ordinateur, les lunettes, etc.
L’automobile
Les nanosciences transforment les batteries, les capteurs, les systèmes de sécurité, etc.