Les nanoparticules sont apparues il y a une cinquantaine d’années. Les scientifiques travaillaient dessus sans le savoir. Dans les années 1960, ils ont compris ce qu’ils pouvaient faire avec.
Ces « nanos » ouvrent des perspectives industrielles quasiment illimitées dans plusieurs secteurs : l’électronique, la chimie, la biomédecine, la cosmétique, l’automobile, l’aéronautique, etc.
Depuis les années 1990, les scientifiques développent les recherches sur les nanotechnologies. Comme pour les OGM (Organismes Génétiquement Modifiés), l’accueil qu’elles suscitent est partagé. Car personne ne peut évaluer l’impact réel qu’elles auront sur la santé et les écosystèmes.

Les défis de l’infiniment petit

Cinq questions-réponses sur les nanotechnologies,
qui permettent de concevoir des objets et des particules extrêmement petits.

1 – QUE SONT LES NANOTECHNOLOGIES ?
Ce sont les études et les expériences qui consistent à créer des nano-objets ou des nano-matériaux, dans des laboratoires. Ces éléments sont élaborés à l’échelle de l’infiniment petit, de l’ordre du nanomètre, soit 0,000 000 001 mètre.

2 – À QUOI SERVENT-ELLES ?
« En biomédecine, par exemple, on utilise essentiellement des nanoparticules. Pour les créer, on fabrique un solide, une pierre, toute petite, qui fait quelques nanomètres. On travaille avec des microscopes extrêmement puissants », explique Olivier Tillement, enseignant et chercheur au laboratoire de physico-chimie des matériaux luminescents de l’université Claude-Bernard- Lyon I. « Ensuite, on leur applique une couche protectrice. Ainsi, lorsque la nanoparticule pénètre dans le corps humain, les systèmes de défense organiques ne la dissolvent pas. Sur cette même couche, on ajoute des molécules. »

« À l’avenir, les nanoparticules pourraient détruire une tumeur
avant même qu’elle se développe. »

L’objectif est que ces nanoparticules puissent combattre certains virus ou microbes. Mais à l’avenir, elles pourraient détruire une tumeur avant même qu’elle se développe. Elles sont envoyées dans l’organisme par intra-veineuse. Ce système est plus sûr que l’inhalation, car les nanoparticules ne sont ni bloquées ni dissoutes en route. Les nano-objets sont utilisés dans les équipements électroniques, pour l’automobile ou l’armement notamment. « Comme c’est minuscule, un seul électron suffit à faire fonctionner un transistor, pièce maîtresse d’un circuit électronique. C’est donc très pratique », continue Olivier Tillement. « En physique, l’intérêt est de pouvoir découvrir de nouvelles propriétés d’une matière en la réduisant, des capacités qui étaient jusqu’ici inconnues : nouvelle couleur, magnétisme plus puissant… » Enfin, on trouve les nanotubes de carbone. Découverts dans les années 1980, ils sont 100 fois plus résistants et six fois plus légers que l’acier. Ils sont utilisés dans le câblage, le sport (raquette, vélo…), la sécurité (gilet pare-balles), la médecine, l’aéronautique…

3 – QUELS SONT LES DANGERS ?
Le problème principal des nanotechnologies est lié à leur taille. « Comme elles sont infiniment petites, des nanoparticules se trouvant dans l’air sont rapidement inhalées par l’homme et peuvent s’avérer dangereuses. Car dans un corps biologique, on ignore encore ce qui peut se passer », ajoute Stéphane Roux, du même laboratoire de physicochimie lyonnais. Au niveau des armes, « des micro-billes peuvent être propulsées à très grande vitesse depuis très loin. Au contact de la peau d’une personne, elles provoquent un impact brûlant. Elles blessent mais ne tuent pas », commente Olivier Tillement.

4 – QUELS SONT LES ENJEUX ÉCONOMIQUES ?
Environ 1 600 entreprises utilisent les nanotechnologies dans le monde. Quelque 700 produits sont en vente : des crèmes, du textile, des piles, etc. En 2008, le secteur a généré dans le monde 700 milliards d’euros de revenus. Mais le marché est encore marginal et il n’y a pas encore de pays leader. « Il ne faudrait pas que les nano-objets deviennent un produit de consommation comme les autres. C’est encore un domaineun peu inconnu. Il vaut mieux attendre la fin des études en cours », suggère prudemment Stéphane Roux. La présence de nanotechnologies dans un produit n’est pas indiquée sur l’étiquette, car elles faisaient partie de la composition avant qu’on les identifie.

5 – UN FUTUR DIGNE D’UN FILM DE SCIENCE-FICTION ?
Avec ces avancées, tous les rêves semblent possibles : fin des maladies, gadgets ultra-sophistiqués, possibilités infinies… Olivier Tillement « espère [même] que tout cela ne restera pas de la science-fiction ! »

[MOTS CLÉS]
Biomédecine :  Médecine basée sur l’application et les connaissances de la biologie.
Molécule : Assemblage d’atomes (les plus petites parties du corps, composées d’un noyau et d’électrons) qui forme un « granule de matière ».
Nano : Vient du grec nanos, nain.
Transistor : Dispositif électronique de base, souvent utilisé comme interrupteur ou comme amplificateur de courant électrique dans un circuit. Il en existe plusieurs types.

> CHIFFRES CLÉS
• 1000 milliards d’euros de revenus annuels sont attendus dès 2010 pour le secteur des nanotechnologies, au niveau mondial.
• 3,5 milliards d’euros sont prévus dans le budget européen pour la recherche dans ce domaine pour 2007-2013. Les États-Unis, eux, dépenseront 1,4 milliard d’euros.
• 100 000 fois plus petit qu’une cellule du corps humain. C’est la taille d’un nano-objet. 1 nanomètre équivaut à 1 milliardième de mètre, c’est-à-dire 0,000 000 001 mètre. C’est 50 000 fois plus petit qu’un cheveu et 100 fois plus fin qu’une molécule d’ADN.

> LE SAVIEZ-VOUS ?
Dans un célèbre manga, quel professeur est un spécialiste des nanotechnologies ?
Desty Nova, dans Gunnm.

■ À propos de cet article : Assez difficile à rédiger, à cause -évidemment- de la dimension scientifique relativement complexe. Expliquer aux ados les nanotechnologies sans qu’ils aient besoin de © Dolipranes est un vrai défi ! Je pense l’avoir réussi. Les chercheurs cités dans ce papier m’ont remercié pour « le beau travail de vulgarisation scientifique », ce qui est un excellent compliment dans le milieu ! Pas grand chose d’autres à dire : beaucoup de lectures et de coups de téléphone ont été nécessaires, l’article a été relu et approuvé par les enseignants aussi, la chute a été trouvée au dernier moment et dès le départ je partais sur un « question/réponse » afin de faciliter la fluidité de la lecture. Bref un sujet intéressant, pas simple et qui fait un peu peur…

■ Cet article est paru dans le quotidien L’actu, le jeudi 9 juillet 2009.

■ Texte : Thomas Suinot // Dessins : Yacine // Photo couv : AFP