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Nanotechnologies : où sont les ruptures annoncées ?

Posté le par La rédaction dans Matériaux, Biotech & chimie

Tribune [Vincent Pessey, Responsable du pôle d’expertise Nanotechnologies d’ALCIMED]

L’image relayée aujourd’hui par les médias autour des nanotechnologies est un monde qui s’accélère, avec des nanoproduits présents partout dans notre quotidien. Au final, les nanotechnologies sont présentées comme la 4ème révolution industrielle. Pourtant quand on fait le bilan des produits existants, il existe généralement un décalage : où sont les promesses, les ruptures annoncées ?

Bien souvent, les produits qui arrivent aujourd’hui sur le marché posent plus la question du bénéfice apporté face aux risques pressentis : en d’autres termes si les nanotechnologies se limitent à la mise sur le marché de chaussettes antibactériennes, est-ce que cela en vaut la peine ? Il faut dès lors se poser la question : que sont réellement les nanotechnologies ?

L’évolution des nanotechnologies et donc des nanoproduits associés peut-être considérée comme la succession de trois grandes étapes :

Première étape = les nanotechnologies passives

Cette première étape repose sur le développement de solutions « nanos » basées sur une amélioration incrémentale des fonctionnalités existantes. Dans cette première étape, les nanotechnologies sont une voie d’innovation parmi d’autres. Il s’agit principalement d’introduire des nanoparticules dans de nouvelles matrices, de nouvelles formulations (cosmétique, coatings, matériaux haute performances, …). Il peut également s’agir d’évolutions au niveau des procédés (miniaturisation en micro-électronique, réduction de la granulométrie des principes actifs en pharmaceutique).
Le marché actuel des nanoproduits se situe en plein dans cette première étape où les nanotechnologies souffrent d’une image de coûts élevés pour des améliorations de performances limitées.
Finalement, s’il n’y avait que cette étape, l’intérêt des nanotechnologies serait grandement limité. Il ne faut donc clairement pas enfermer l’intérêt des nanos à ces premières innovations.

Deuxième étape = les nanotechnologies actives

Dans cette deuxième étape, il s’agit véritablement d’introduire des ruptures en proposant des matériaux capables de réagir à leur environnement = c’est la promesse du développement de matériaux dits « intelligents ». Les nanotechnologies offrent deux niveaux de rupture :

  • la possibilité d’intégrer de nouvelles fonctionnalités aux matériaux (matériaux transparents conducteurs, matériaux auto-cicatrisants, matériaux communicants, …)
  • la possibilité d’introduire ces matériaux dans des systèmes plus complexes (textiles communicants, nano-capteurs, systèmes médicaux, …)

Inédit : le code QR, un pictogramme révolutionnaire

Le code QR® est un code-barres en 2 dimensions. Un code QR ®, présent sur chaque fiche entreprise, permet au lecteur de récupérer instantanément et automatiquement avec son smartphone l’adresse du site Internet de chaque société référencée. Il suffit pour capturer ses données de le photographier avec un smartphone en utilisant une application pour mobile telle que Mobiletag (sur mobile : http://m.mobiletag.com)

La plupart de ces solutions sont encore dans les laboratoires mais de premières avancées industrielles arrivent. On parle aujourd’hui de systèmes thérapeutiques ciblés, de films plastiques transparents conducteurs, de textiles communicants, de surfaces autonettoyantes, …

Plus particulièrement dans cette deuxième étape, la force des nanotechnologies sera leur capacité à apporter des éléments de réponses à des enjeux forts de notre sociétés (matériaux super-isolants pour traiter des problématiques d’efficacité énergétique dans le bâtiment, nouveaux systèmes de délivrance de principes actifs plus respectueux de l’environnement, intégration de nouveaux systèmes d’énergie comme le solaire souple, …). Ces approches pourront impacter l’ensemble de nos secteurs industriels ce qui peut déjà être considéré comme les prémisses d’une révolution industrielle.

Troisième étape = les nano-systèmes

Cette dernière étape est plus particulièrement liée au développement de nouveaux modes de production. Il est intéressant de noter que finalement l’industrie manufacturière a peu évolué depuis ses débuts. La fabrication d’un produit passe toujours par l’extraction de matières premières en grande quantité, qui sont ensuite transformées au cours de nombreuses phases de process industriel (c’est la logique top-down). Au cours de cette chaîne de fabrication, les quantités d’énergie dépensées sont colossales et les volumes de déchets produits importants, même si la tendance actuelle est de limiter ces deux aspects

Les nanotechnologies veulent ouvrir de nouvelles voies de production. L’idée originale de Richard Feynman en 1959 suggère de produire à partir de l’atome (c’est la logique bottom-up) : manipuler, contrôler, diriger la matière pour produire l’objet désiré. Cette approche, certes encore aujourd’hui futuriste et qui montre rapidement ses limites de production industrielle (imaginons le temps qu’il faudrait pour construire une voiture en manipulant les atomes 1 à 1 !), permettrait de réduire drastiquement les quantités de déchets produits tout en réduisant les dépenses énergétiques.

Cette troisième étape est clairement encore dans les laboratoires. Mais elle capte aujourd’hui une bonne part des investissements destinés aux nanotechnologies. Et les progrès sont nombreux : on parle aujourd’hui de nouveaux procédés d’auto-assemblage, de moteurs moléculaires, …

Cette dernière étape porte les promesses d’une véritable révolution industrielle qui nécessitera la convergence de nombreuses disciplines telles la biologie, la chimie, la physique et l’ingénierie. On estime que d’ici 10 à 15 ans, 2 millions de travailleurs seront impliqués au niveau mondial.
Même si elle semble aujourd’hui hors d’atteinte, cette révolution se construit dès maintenant avec notamment la mise en place de nouveaux systèmes de formations spécifiques comme le Nanotechnology Education Act aux US.

par Vincent Pessey, Responsable du pôle d’expertise Nanotechnologies d’ALCIMED

 

 

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Déjà publié :

« Des présomptions de toxicité sur des nanoparticules ont été établies »

Les nanotechnologies ont désormais leur guide

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