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Les technologies du futur La nanotechnologie (III) Ainsi que le disait le physicien américain Richard Feynman dans son discours intitulé "There is Plenty of Room at the Bottom" (il y a plein d'espace au fond) présenté à la réunion annuelle de l'American Physical Society au Caltech en 1959, il n'y a rien dans les lois de la physique qui empêche de fabriquer des armées de machines de taille moléculaire. Rapidement, des ingénieurs l'ont pris au mot et ont voulu relever son défi. La nanotechnologie concerne les matériaux et instruments fabriqués à l'échelle atomique et moléculaire (10-100 nm). 1 nanomètre équivaut à un millionième de millimètre. Ingénieurs, biologistes et médecins fondent beaucoup d’espoir sur la nanotechnologie, notamment sur la bioingénierie et les nouveaux médicaments en cours de développement. Il y a déjà une bonne dizaine d'années, des scientifiques travaillant chez IBM ou au MIT ont fabriqué des curiosités subatomiques telles que des caractères typographiques constitués de quelques atomes alignés, une abaque avec des "Buckyballs" (C60) ou une guitare atomique avec des cordes longues d'environ 100 atomes. A lire : IBM stocke des données dans des atomes
Aujourd'hui le CERCA fabrique des parois souples en imbriquant des nanotubes. En 2006, les chimistes du CEMES à Toulouse ont fait tourner une roue moléculaire de 0.7 nm de diamètre. Mettez tout ceci ensemble et vous pouvez fabriquer des robots capables de véhiculer des charges ou des substances à travers l'organisme. Applications médicales Les médecins avant-gardistes utilisent déjà des nanosondes pas plus grandes qu'une gélule et bientôt de la taille d'une tête d'épingle pour explorer le corps humain et pénétrer à l'intérieur des cellules, la sonde, protégée par une coquille en diamant étant équipée de moyens radio, vidéo et d'éclairage autonomes ainsi que de bras manipulateurs ou de détecteurs. Le pas à franchir pour les envoyer dans l'espace est à notre portée puisque même la NASA envisage aujourd'hui d'explorer Mars avec des nanosenseurs. Au quotidien, grâce à la nanotechnologie on pourrait concevoir des protocoles pour lutter contre les maladies génétiques mais également incorporer ces nanorobots dans les aliments. Imaginez un fruit capable de lutter contre une réaction allergique ou une sauce préparée capable d'éliminer elle-même les traces de mauvais cholestérol !
Plus étonnant, des chercheurs ont déjà réussi à faire vivre un neurone sur un chip de silicium, ouvrant la voie à des implants cervicaux hybrides carbone-silicium ! La nanotechnologie avance à pas de géant, au sens propre. Ainsi, le 28 février 2004, la revue New Scientist annonçait que le professeur Carlo Montemagno et ses collègues bioingénieurs du Département d'Ingénierie Mécanique et Aérospatiale (MAE) de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) avaient réussi à fabriquer un "nanorobot marcheur" animé à partir d’un muscle cardiaque de rat (des cellules cardiomyocytes) fixé sur un fil de silicium ainsi que le montre le schéma de gauche. Le nanorobot fut capable de se déplacer seul à une vitesse de l'ordre de 40 micromètres/seconde par la seule force musculaire ! De nouvelles expériences probantes ont été réalisées en 2005. Aujourd'hui Montemagno envisage d'utiliser ces nanomachines en médecine, notamment à des fins de diagnostic et pour fabriquer des tissus synthétiques, en particulier des noyaux neuronaux, ainsi que l'explique son article sur les transplants publiés en janvier 2006. La médecine est l'un des secteurs où la nanotechnologie et les implants artificiels sont les plus demandés. Dès à présent le laboratoire Oak Ridge National Laboratory (ORNL) fabrique des nanosondes mille fois plus fines qu'un cheveu capables d'interagir avec les cellules et les globules rouges. A l'image des implants artificiels, ces nanorobots bioélectroniques permettent de réguler certaines fonctions métaboliques déficientes.
Des lentilles de contacts bioniques
Début
2008, Babak
Parviz et son équipe d'ingénieurs en bionanotechnologie de l'Université
de Washington sont parvenus à fabriquer une
lentille de contact équipée d'un circuit nanoélectronique. Ils prétendent
que ce système serait capable d'afficher des informations devant l'oeil de
l'usager. La nanotechnologie utilisée est très complexe; elle fait appel
à un support de polymères PET, un nanocircuit électronique métallisé, des
LED et la force de capillarité
notamment. Elle est décrite avec plus de détails sur le blog. A lire : Des lentilles de contacts bioniques (sur le blog)
Les chercheurs ont testé ce prototype sur un oeil de lapin durant 20 minutes sans observer d'effet indésirable. Selon, Parviz le dispositif ne gêne pas la vision et précise même qu' "il y a encore beaucoup d'espace autour de la partie transparente de l'oeil que nous pouvons utiliser pour placer des instruments", pensant notamment à des systèmes de télécommunication sans fil. Reste à trouver le moyen d'alimenter le nanocircuit. Car si le circuit est fonctionnel, les diodes ne s'allument pas. Les chercheurs pensent trouver l'énergie dans la combinaison d'un signal radio fréquence couplé à des cellules photoélectriquess placées sur la lentille. Développements futurs A l'image des systèmes d'affichage tête haute (HUD) pour voiture (par ex. le système BMW) ou des porteurs de lunettes Lumus qui peuvent déjà visualiser dans leur champ de vision tout le contenu d'un écran informatique, notamment des données GPS, des jeux vidéos ou des émissions TV, ces verres de contacts donnent accès à ce qu'on appelle la "réalitée augmentée". Cette technique ouvre de nouvelles voies vers la supervision et les supergadgets. Parviz et ses collègues ont démontré que la base technologique était réalisable et sans risque. Il faut à présent lui trouver de nouvelles applications. Certains pensent déjà implémenter une biopuce sur une lentille de contact pour mesurer certains paramètres sanguins comme le taux de cholestérol ou la glycémie (taux de sucre). Selon Parviz, bientôt un système à faible consommation et contenant moins de pixels sera commercialisé. Le risque sanitaire A coté de ces prouesses techniques, selon une étude publiée le 25 septembre 2007 par l'Institut National de Recherche et de Sécurité (INRS) spécialisé dans la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles, les nanoparticules pénètrent plus facilement dans les poumons, les microfissures de la peau et probablement dans le cerveau que les particules plus grosses. Connaissant ce risque, déjà mis en évidence en 2003, l'INRS appelle aujourd'hui à une prévention accrue sur le lieu de travail et une consommation réfléchie des produits cosmétiques, notamment à base de dioxyde de titane. "Certaines particules ultra-fines peuvent être plus dangereuses que des particules plus grosses de la même matière" et ont des "propriétés spécifiques" encore mal connues, a souligné Benoît Hervé-Bazin, au cours de la présentation de ses travaux devant la presse. Un homme averti en vaut deux. A lire: Les nanoparticules: un danger pour la santé ?
La nanotechnologie à la cote Selon les experts, vers 2015, le prix des produits "nano-fabriqués" a été évalué à mille milliards de dollars. Ce chiffre n'est pas tombé dans l'oreille d'un sourd. Quand on sait que cette somme représente trois fois le PNB de la Belgique, dix fois le chiffre d'affaire annoncé de Google en 2010 et mille fois le chiffre d'affaire d'une maison de haute couture côtée en bourse, les financiers comme les spéculateurs ont senti la bonne affaire. Parmi les sociétés de pure nanotechnologie côtées en bourse, citons Advanced Nano, Nanophase, Nano-Property, NaturalNano et Cyberkenics dont on reparlera, autant de spinoff valant déjà plus de 75 millions de dollars qui sont reprises au Lux Nanotech Index (^LUXNI) de la Bourse américaine depuis 2005. En parcourant cette liste on découvre que de grands constructeurs sont également concernés par cette technologie, notamment 3M, BASF, Cray, Du Pont de Nemours, Hewlett Packard, General Electric, IBM, Intel, Lucent, Toyota MTR et Xerox. Des fonds de nanotechnologie existe également sur le marché européen. Prochain chapitre |
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