Qu’est-ce que la nanotechnologie ?

Afin de comprendre ce que sont les nanotechnologies, ainsi que leurs implications pour les sportifs de demain, il faut tout d'abord avoir en tête une définition concrète de ce que sont ces technologies prometteuses.

Nanotechnologies, n.f. : le préfixe "nano" vient du grec "nanos" qui signifie "nain". L'idée de transformer la matière à l'échelle nanomètrique a été suggérée par Richard Feynman au cours d'une conférence en 1959. Ce terme a été utilisé pour la première fois en 1974 par Norio Tanigushi, professeur de l'Université des sciences de Tokyo. Il fut popularisé par Eric Drexler, un ingénieur américain, dans les années 80 (Source : Idées reçues : Les nanotechnologies ; D. Vinck ; Cavalier Bleu Editions)


Photographie de Richard Feynman

Il faut savoir que la nanotechnologie n'est pas quelque-chose de récent pour l'humanité, cette dernière l'a côtoyé bien souvent par le passé, il en est fait mention dans le livre de D. Vinck : "Les artisans du verre et des colorants, depuis l'Egypte ancienne et chez les Mayas, utilisaient, sans le savoir, des nanoparticules (nanosphères d'oxyde de fer, nanocristaux métalliques) pour obtenir des colorations différentes." Mais aujourd'hui, la manipulation des nanoparticules est fait de façon plus précise comme le dit D. Vinck : "La fabrication et l'utilisation des nanoparticules est devenue une activité industrielle spécialisée. Des industriels ont appris à maîtriser la fabrication de nanoparticules, par exemple sous la forme de poudre, et à prédire en partie leur comportement." L'homme manipule donc ces nanoparticules dans des buts bien précis, contrairement à ces ancêtres.

Dominique Vinck, professeur à l'Université Pierre Mendès-France et à l'Institut National Polytechnique de Grenoble, se penche sur la définition exacte des nanotechnologies dans un ouvrage intitulé "Idées reçues : Les nanotechnologies". On y lit ceci : "La définition implicite des nanotechnologies varie [...] en fonction des circonstances. on retrouve cette ambiguïté dans le marketing où coexistent des produits dont la publicité vante le côté "nano" et d'autres où les producteurs évitent de le faire savoir parce qu'ils craignent des réactions irrationnelles de la part des consommateurs." En effet, comme l'indique D. Vinck, la définition des nanotechnologies est flexible afin de prévenir un éventuel rejet de la part des consommateurs. Et il rajoute la chose suivante : "Définir ce que sont les nanotechnologies est effectivement compliquer parce que cela concerne des objets multiples et variés. [...] Ces désaccords sont importants à expliciter pour comprendre ce qui se passe dans le champ des NST." L'éminent professeur fait donc savoir que le champ recouvert par les nanotechnologies est très grand, et qu'une unique définition ne regrouperait pas l'ensemble des objets en rapport avec les nanotechnologies. Cependant, il avance une définition exhaustif de cet ensemble : "Les nanotechnologies concernent la manipulation de la matière de 1 à 100 nm : celle des atomes et molécules. En outre, ce secteur des nanotechnologies se distinguent des autres par le fait que les phénomènes y sont différents de ce à quoi sont habitués les chercheurs qui travaillent à des échelles plus grandes." Nous nous tiendrons à cette définition pour le reste du TPE.
En 1981, l’invention du microscope à effet tunnel par des chercheurs des laboratoires IBM (Gerd Binnig et Heinrich Rohrer) a ouvert les portes du « nanomonde », en effet : les atomes deviennent enfin visibles. Mais ce microscope permet également de les saisir et de les déplacer. Ils deviennent tangibles.


Photographie d'un microscope à effet tunnel

A cette échelle, les frontières entre la physique, la chimie et la biologie s’estompent, car la surface des nanoparticules est très importante comparée à son volume. Du coup, l'essentiel de ses atomes se trouvent à sa périphérie, pas à l'interieur. Et comme ce sont ces atomes-là qui réagissent prioritairement avec l'exterieur, elles peuvent avoir des comportements très surprenants par rapport à leurs cousines mille fois plus grande. C’est un mélange de deux logiques de constitution de la connaissance du champ scientifique : d’un côté la miniaturisation et de l’autre l’assemblage atome par atome.

Il est nécessaire de définir quels sont les principaux champs scientifiques concernés afin de constater l'étendu des possibilités offertes par les nanotechnologies.

Les NST (NST pour Nanosciences et Nanotechnologies en anglais) sont présent dans presque toutes les disciplines scientifiques. Des analyses des textes parlant des NST montrent l’émergence de trois grands groupes spécifiques :

  • biosciences et pharma : autour de la biologie, des laboratoires pharmaceutiques et des biotechnologies. Ce champ peut être qualifié comme celui de la nano biologie.
  • nanomatériaux et synthèse chimique : autour de la chimie et des nanomatériaux. Ce champ peut être qualifié comme celui des nanomatériaux.
  • Super conductivité et ordinateur quantique : essentiellement issue de la microélectronique, ce champ peut être qualifié comme celui de la nanoélectronique.

Ces trois champs sont plus ou moins complémentaires les uns des autres.

La nano biologie est essentiellement structurée autour de nombreuses petites entreprises et de grands groupes pharmaceutiques, alors que les activités industrielles concernées par la nanoélectronique s’organisent, en général, autour de très grandes sociétés er de quelques petites entreprises avec des grands équipements partagés.

Miniaturiser à l’échelle nanoscopique un médicament le rend plus efficace, en effet il cible mieux la zone à traiter et sa plus grande réactivité diminue la dose nécessaire et pourrait donc limiter les effets secondaires des médicaments que nous utilisons de nos jours.

La nanotechnologie rend les équipements sportifs plus léger et résistant que la normale : Les tubes de carbones par exemple.

Les « nano produits » sont partout désormais partout : Peintures, bétons, pneumatique, cosmétiques… Michelin et l'Oréal figurent parmi les plus gros utilisateurs français de nanoparticules.

Devant toutes ces innovations possibles, on peut néanmoins se demander si les nanotechnologies sont une fatalité des prochaines décennies.

Les nanotechnologies ne sont pas une évidence. Après tout, leurs applications ont beau être nombreuses, il est tout à fait possible d'envisager un rejet généralisé des sociétés et du public pour ces nouvelles technologies. Le professeur à l'Université de Grenoble fait mention de ce possible oubli des nanotechnologies : "L'Histoire des sciences et des techniques nous apprend que leur évolution n'est jamais linéaire et qu'elle ne s'impose jamais de manière évidente. Au contraire, pour qu'une nouvelle technique advienne et pour qu'elle s'inscrive dans l'environnement et dans la société, il faut que les acteurs se battent pour elle, qu'ils essayent de la faire tenir, de l'adapter...". Il est vrai que "le futur ne s'impose pas, il résulte, au contraire, d'une action collective plus ou moins concertée" et les industriels l'ont très bien compris, ils vont devoir se battre si ils ne veulent pas voir leurs investissements disparaître. Pour montrer que le futur réserve parfois de mauvaises surprises, D. Vinck rajoute ceci : "Le cimetière des idées technologiques qui n'ont jamais vu le jour [...] est bondé. Les entreprises qui se sont lancées dans la mise au point et l'industrialisation de nouveaux produits dont, finalement, les consommateurs n'ont pas voulu [...] sont légions." Le Professeur Vinck précise bien que : "La croissance des nanotechnologies ne va pas de soi. Elle est zigzagante, hétérogène, et conflictuelle."