Commençons par ce que c'est : les nanotechnologies sont l'utilisation de la technologie pour assembler, désassembler et manipuler des objets à petite échelle, mieux connue sous le nom d'échelle nanométrique et mesurée en nanomètres, soit un milliardième de mètre. En d'autres termes, très petites.
En d'autres termes, il s'agit de pouvoir contrôler des molécules individuelles, voire des atomes individuels. Par exemple, comme il l'explique Slash Gear pourrait contenir environ quatre molécules d'eau bout à bout dans un nanomètre.
Bien sûr, les molécules d'eau, comme presque tout ce qui est de cette taille, ne veulent pas nécessairement s'aligner de façon nette et ordonnée. C'est ce qui fait de la nanotechnologie un domaine si difficile à aborder. En fait, la nanotechnologie n'est pas vraiment un domaine à part entière, mais le point où la chimie fusionne avec la physique nucléaire et où la physique quantique projette son ombre effrayante, sujet de scénarios de films.
En outre, la biologie moléculaire pourrait également trouver sa place à l'échelle nanométrique. Un brin d'ADN, qui est en fait un support dense et riche pour le stockage de l'information, mesure environ deux nanomètres de large, ce qui démontre l'immense pouvoir du monde du très petit.
Comment les nanotechnologies peuvent-elles nous aider ?
Bien que les nanotechnologies soient difficiles à développer et à mettre en œuvre, leurs utilisations potentielles vont de la médecine aux circuits manuscrits et même aux « robots vivants ». Et ce n'est qu'un début.
Comment cela fonctionne-t-il ? Une partie de la difficulté réside dans la capacité à faire la distinction entre les matières premières (atomes ou molécules individuels) et les nanomachines qui les manipulent. En effet, les machines sont constituées d'atomes et de molécules qui interagissent avec les matériaux d'une manière très différente de ce qui se passe à l'échelle macro, comme un bras robotisé.
Les nanomachines ne peuvent pas saisir, soulever et pousser de la même manière en raison des puissants effets de l'électrochimie à cette échelle. Cependant, ces obstacles peuvent également offrir de nouvelles opportunités.
Par exemple, Cas9 est une enzyme capable de suivre des instructions pour couper un brin d'ADN à un endroit précis. Les scientifiques ont découvert comment utiliser cette nanomachine naturelle pour réparer avec précision l'ADN endommagé. Cela montre que, du moins en principe, les atomes et les molécules peuvent être organisés de telle sorte qu'ils agissent comme des machines contrôlables à l'échelle nanométrique.
Les nanorobots autoréplicateurs constituent un domaine d'intérêt important. L'objectif de ces machines serait de construire plusieurs copies d'elles-mêmes. Un nanorobot unique manipulant un atome à la fois mettrait trop de temps à assembler un objet de taille considérable, mais un nanorobot unique capable de faire une copie de lui-même en une heure finirait par avoir plus de 16 millions de copies de lui-même au bout d'un jour, grâce à une croissance exponentielle.
