Évolution des nanotechnologies
Modeler des nano-objets dans des moules de cristal

La nanotechnologie se réfère à l'échelle spatiale, c'est-à-dire le nanomètre. L'évolution de la technologie s'est appuyée sur une approche globale appelée top-down : on part du plus grand pour aller vers le plus petit. Par définition, la nanotechnologie, concerne l'approche inverse (bottom-up) : dans ce cas, on part du plus petit pour aller vers le plus grand. L'idée consiste à manipuler des atomes individuels et, en les manipulant et en faisant appel à des procédés d'assemblage, on forme des groupes d'atomes. Si on était capable de les organiser correctement, on pourrait ainsi former des nanomatériaux ou des nanomachines. Il a été souvent cru, à tort, que la « nanotechnologie » est toute technologie liée à l'échelle du nanomètre ou même jusqu'à 100 nanomètres, quel que soit le type d'approche. Ce qu'on appelle nanotechnologie concerne plutôt la création de nouveaux matériaux, dispositifs ou systèmes, par le contrôle de la matière à l'échelle atomique. Les nano-objets ont la particularité d'exhiber des propriétés qui peuvent être foncièrement différentes de celles observés sur le même matériau à l'état macroscopique.

Puisqu'on dispose d'outils, comme le microscope tunnel, permettant de manipuler des atomes, peut-on pour autant fabriquer des nanomachines ? L'opération, qui consiste à fabriquer des nanostructures atome par atome pour former des nano-objets, les disposer sur une puce, est trop lente pour qu'elle représentent un quelconque attrait industriel. Même si on possédait un appareil capable de manipuler un million d'atomes par seconde, il faudrait à l'heure actuelle 13 milliards d'années juste pour reconstruire une feuille de papier ! À ce stade permettez-moi de faire une digression qui aura sa place dans ce qui suivra dans ce texte. À la différence des machines industrielles, la nature dispose d'une capacité de fabrication...