[Les nanosciences : (R)évolution des savoirs et des technologies ?]
La miniaturisation a conduit à la fabrication dʼobjets dont les plus petites dimensions sont de quelques nanomètres. Dans le domaine de la microélectronique ceci a apporté des avantages considérables (complexité accrue, fiabilité augmentée, coûts réduits). Cette technologie parvient maintenant au voisinage de limites qui lui interdiront très bientôt de poursuivre la réduction des dimensions sauf à sʼengager dans des voies très nouvelles telles que celles de lʼélectronique moléculaire. La recherche en miniaturisation a aussi permis dʼaboutir à la découverte dʼobjets nanométriques tels que les nanotubes de carbone qui se révèlent être des composants de choix pour synthétiser des matériaux nouveaux. Les techniques de miniaturisation ont été progressivement appliquées à dʼautres domaines avec lʼespoir dʼen tirer des avantages similaires à ceux rencontrés dans la microélectronique : les biopuces qui concentrent sur quelques cm2 des opérations de reconnaissance de séquences ADN, les laboratoires sur puce qui assemblent tout un laboratoire dʼanalyse biochimique, les MEMS ou microsystèmes électromécaniques miniaturisés. En médecine, la thérapeutique bénéficie de la maîtrise de la synthèse dʼobjets miniaturisés rassemblant plusieurs fonctionnalités : par exemple une nanoparticule peut transporter jusquʼà un organe cible à la fois une protéine de reconnaissance de lʼorgane et une molécule-médicament. Tout ceci nʼa été possible que grâce à la mise au point de nouveaux instruments dʼobservation capables dʼobserver et de manipuler les nanoobjets. La conclusion soulève la question suivante « lʼensemble des évolutions observées est-il véritablement signe dʼune révolution des sciences et des techniques » ? Enfin une dernière partie aborde le sujet des risques associés aux nanotechnologies et souligne le besoin de régulation sociale.
Compléments :
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In miniaturized objects fabricated by modern technology the smallest linear size may be of a few nanometers. In the field of microelectronics, the advantages of such a miniaturization are huge (increased complexity and reliability, reduced costs). The technology is now approaching the limits where further size reduction will be impossible, except for very novel techniques such as molecular electronics. Miniaturization research has also led to the discovery of nanometric objects such as carbon nanotubes, which turn out to be particularly appropriate for inventing new materials. Miniaturization techniques have been progressively applied in other fields, with the hope of obtaining improvements similar to those encountered in microelectronics. Examples are biochips, which concentrate on a few cm2 the recognition of ADN sequences, or ‘lab-on-a-chip’ devices, each of which constitutes a whole laboratory of chemical analysis, or MEMs (Micro Electro Mechanical Systems). New therapies will use miniaturized objects with multiple functions: For instance a nanoparticle can both recognize the target organ thanks to an appropriate protein, and deliver the therapeutic molecule to this target. These results have only been possible through new observation instruments, able to observe and manipulate nano objects. Is the observed evolution really a revolution of science and techniques? This is a point discussed in the conclusion, which also deals with risks associated to nanotechnologies, while the need for a social regulation is stressed.
Supplementary Materials:
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Mot clés : Miniaturisation, Microélectronique, Nanomatériaux, Nanosciences, Nanomédecine
Jean-Louis Pautrat 1
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Jean-Louis Pautrat. Nanosciences: Evolution or revolution?. Comptes Rendus. Physique, Volume 12 (2011) no. 7, pp. 605-613. doi : 10.1016/j.crhy.2011.06.003. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2011.06.003/
[1] Nanoscience, Nanotechnologies and Nanophysics (Claire Dupas; Philippe Houdy; Marcel Lahmani, eds.), Springer, 2007
[2] Nanomaterials and Nanochemistry (Catherine Brechignac; Philippe Houdy; Marcel Lahmani, eds.), Springer, 2007
[3] Nanoscience, Nanobiotechnology and Nanobiology (Patrick Boisseau; Philippe Houdy; Marcel Lahmani, eds.), Springer, 2007
Cité par Sources :
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