"Nous sommes entourés d'objets naturels ou artificiels nanométriques"

Louis Laurent : La matière est composée d'atomes. Un dispositif ultime aura une taille de quelques milliers d'atomes. Plus concrètement, cela représente une taille dix millions de fois plus petite qu'un mètre.

"Il est souvent difficile de prévoir ce qui sera un produit utile de ce qui ne sera qu'un gadget marginal"

Est-ce que les nanotechnologies c'est la même chose qu'avant en plus petit ou c'est vraiment nouveau ?

Effectivement les chimistes manipulent la matière à l'échelle de la molécule depuis longtemps, avant même que l'on connaisse la structure de la matière. Ce qui est nouveau, ce sont les progrès qui ont été faits dans les techniques d'observation ou de fabrication depuis une vingtaine d'années, mais aussi les applications que l'on envisage.

Comment peut-on réparer un appareil utilisant de très petits éléments ? Est-ce qu'il y a des techniciens qualifiés ? N'est-ce pas une perte d'argent que d'investir dans ce type de gadgets ?

Cette question se pose déjà pour le matériel informatique. On ne répare pas un circuit endommagé, on le change. Il serait beaucoup plus coûteux de réparer un élément endommagé. Certains produits sont réellement utiles ou sont adoptés par le plus grand nombre. Il est souvent difficile de prévoir ce qui sera un produit "utile" de ce qui ne sera qu'un gadget marginal. Souvent c'est l'utilisation qu'on en fait qui va le déterminer. Il y a 25 ans, nombreux étaient ceux qui pensaient qu'un ordinateur individuel était inutile.

Je ne comprend pas bien si les nanotechnologies c'est vivant ou pas ?

Les nanotechnologies sont avant tout l'étude des objets qui ont une taille "nano", en gros 50 000 fois plus petit qu'un cheveu. Cela concerne par exemple l'électronique (pas très vivant) mais aussi le vivant, par exemple lorsqu'on étudie les mécanisme de fonctionnement d'une cellule vivante. On est dans ce cas au carrefour des nanotechnologies et de la biologie.

"L'essor des nanotubes est limité par deux facteurs : la technique bien sûr, mais aussi le besoin d'une bonne connaissance sur leurs effets si ils sont relâches dans l'environnement."

Peut-on imaginer des nanomatériaux si solides qu'ils seront indestructibles ?

Certaines "nanostructures" comme les nanotubes de carbones sont effectivement très résistantes. Intégrées dans un matériau, cela peut le rendre un peu plus résistant. Dans l'état actuel des connaissances, on n'entrevoit pas de miracle ! Ces matériaux auront des limites pas trop éloignées de celle des matériaux actuels.

L'invention des nanotubes date de quelques années déjà mais existe t-il aujourd'hui des applications au niveau industriel ?

Il existe déjà des produits en contenant mais cela reste limité. Un créneau est l'article de sport (cadre de bicyclette, club de golf...) léger et résistant. On entrevoit leur utilisation dans les écran plats car ils ont des propriétés électriques intéressantes. Leur essor éventuel est limité par deux facteurs : la technique bien sûr, mais aussi le besoin d'une bonne connaissance sur leurs effets si ils sont relâches dans l'environnement.

Quelles sont les molécules qui se prêtent le mieux à la manipulation et pourquoi ?

Ca dépend de l'usage que l'on veut en faire. En général on cherche des molécules qui ont des morceaux capables de réagir et se coller à quelque chose, On arrive ainsi à les fixer, voire à faire des assemblages. Un autre morceau de la molécule doit être capable de remplir la fonction voulue (conduire de l'électricité, détecter quelque chose, etc...)

Il parait qu'on peut mettre des puces dans les semelles de chaussures pour pister les gens partout ou ils vont. Pensez-vous que ça existe déjà ?

Il existe effectivement des petits dispositifs qui peuvent se signaler lorsqu'ils sont à proximité d'un détecteur (pas très loin !). C'est le principe des cartes permettant de passer les péages d'autoroutes ou de la carte Navigo à Paris. Le fait qu'on puisse ou non les utiliser pour pister les gens reposera sur deux barrières : le consommateur, qui peut ne pas apprécier, et la loi. Cette question c'est déjà posée pour les fichiers informatique qui permettent de faire des recoupement et est traitée par la règlementation.

"On teste des nanoparticules pour voir si on peut dépolluer un site. Cela concerne par exemple l'eau polluée à l'arsenic qu'on trouve en Asie."

Peut-on imaginer l'envoi d'un micro-astronef téléguidé dans les voies respiratoires ou digestives d'un chef d'Etat, afin d'en prendre le contrôle ?

Heureusement, je ne pense pas. Tout d'abord, les petits objets ne se téléguideront pas (taille d'antenne, puissance de la motorisation) mais peuvent se diffuser comme un aérosol. Si notre chef d'Etat inhale un petit objet (ou même un gros), on ne voit pas dans l'état actuel de la science comment un système pourrait prendre le contrôle de quelqu'un.

Les nanotechnologies sont-elles une solution au problème des déchets ?

On ne peut pas tout résoudre ainsi mais imaginer des contributions à sa résolution. Par exemple cela peut passer par la conception de matériaux conçus pour d'autodétruire et être digérés par l'environnement (c'est ce qui est en passe d'être fait pour les sacs plastique). On teste aussi des nanoparticules pour voir si on peut dépolluer un site par exemple. Cela concerne l'eau polluée à l'arsenic qu'on trouve en Asie.

On dit que les nanoparticules pourraient se "disséminer" dans la nature. Mais quelle sorte de particules ?

C'est le lot de toute particule relâchée dans l'atmosphère. Cette question se pose lorsqu'on envisage de créer de nouveaux matériaux contenant des nanoparticules par exemple pour les renforcer. Si il s'usent, ou se retrouve en décharge on peut craindre que les nanomorceaux partent dans l'environnement. C'est donc une question à prendre en compte. Un exemple de particule est le nanotube de carbone qui peut servir de renfort.

Est-ce qu'on peut imaginer descendre encore au-dessous de la taille de l'atome ?

En dessous de la taille de l'atome il existe des particules élémentaires comme les neutrons, ou encore plus petit les quarks. On observe donc bien des tailles largement en dessous de celle de l'atome par exemple au CERN . Par contre on ne peut pas assembler des particules élémentaires pour réaliser des objets.

"L'impact des nanotechnologies sera beaucoup plus fort dans le domaine des énergies renouvelables"

A l'échelle nano, est-ce qu'il y a des effets quantiques ? Si oui lesquels et comment les contourner ?

A cette taille, il y a bien des effets quantiques. Dans certains cas on cherche à les contourner. Par exemple lorsqu'on réalise des transistors de plus en plus petit, on ne voudrait pas qu'ils gênent. On peut contourner un peu par exemple en jouant sur les matériaux ou la géométrie des composants. Pour d'autres applications ont souhaite au contraire les utiliser.

Pour quand voyez-vous l'explosion des nanotechnologies sur le marché grand public ?

Tout dépend du secteur. Dans certains cas c'est déjà en cours notamment pour la microélectronique (la taille des transistors que l'on sait produire est en dessous de cent nanomètres). L'explosion sera plus dans les usages qu'on en fera que dans la technique. Pour les matériaux, il y a continuité, mais on peut imaginer dans quelques années un accroissement de leur tonnage surtout si ils apportent quelque chose (durabilité, environnement). A moyen terme on peut imaginer l'émergence d'autres secteurs comme la nanomédecine.

Est-ce que les nanotechnologies peuvent servir dans le domaine nucléaire ?

Je dirais à la marge dans le domaine des matériaux (par exemple des céramiques spéciales). De mon point de vue ils n'auront pas un réel impact. L'impact sera beaucoup plus fort dans le domaine des énergies renouvelables (piles à combustibles, photovoltaique,...)

Existe-t-il des détecteurs de nanotechnologie ?

Il existe des détecteurs pour détecter des produits issus des nanotechnologies dont on aimerait repérer la présence. Deux cas : les puces dans les produits peuvent être détectées (car elles émettent un signal) . Autre cas: les nanoparticules qui pourraient renforcer les matériaux. Ces détecteurs se développent en fait en même temps que les techniques. Par contre il n'y a pas de détecteur ultime: il sonnerait tout le temps: nous sommes entourés d'objets naturels ou artificiels nanométriques.

Merci à Louis Laurent pour sa participation, et pour ceux qui veulent en savoir plus, rendez-vous sur notre dossier consacré aux nanotechnologies.