La nanoscience et la nanotechnologie, le grand défi du petit
CIC nanoGUNEko zuzendaria eta Euskal Herriko Unibertsitateko Materia Kondentsatuaren Fisikako katedraduna
Nanos signifie nain en grec. Et le préfixe nano est utilisé pour exprimer des milliards. Selon cela, le nanomètre est un milliard de mètres, un million de fois moins que le millimètre. Le nanomètre est la taille approximative de six atomes de carbone ou dix atomes d'hydrogène alignés. Sur cette échelle, nous avons des atomes et des molécules, ainsi que les systèmes biologiques les plus élémentaires. Par exemple, le diamètre de la double hélice de la molécule d'ADN est de 2 nm et les virus les plus courants ont un diamètre inférieur à 100 nm.
Au début du XXe siècle, l'hypothèse atomique était très enracinée chez les scientifiques, mais les instruments que l'homme avait entre les mains (ainsi que la longueur d'onde de la lumière) étaient trop grands pour voir les atomes eux-mêmes; selon certains scientifiques, le domaine des atomes ne pouvait atteindre que la raison. Cependant, depuis les années 80, nous avons pu construire des outils permettant de voir et de toucher les atomes un à un (par exemple, le microscope à tunnels), et c'est là que réside dans une large mesure la naissance et le développement de la nanoscience et de la nanotechnologie.
Cependant, pour que la nanotechnologie avance, il ne suffit pas de voir et de toucher des atomes et des molécules. Nous devons aussi bien connaître les interactions et l'auto-organisation entre atomes et molécules. En fait, les propriétés de l'échelle macroscopique et microscopique ne peuvent pas être extraites à l'échelle du nano. Dans la nanoéchelle (entre 0,1 et 100 nm), le cadre conceptuel est la mécanique quantique, l'influence des surfaces prédomine et les propriétés physiques et chimiques, contrairement à la macroéchelle, dépendent de la taille. Par exemple, l'or n'est pas chimiquement actif en macroéchelle, alors que dans la nanoéchelle il peut avoir une activité catalytique énorme.
La nanocience est basée sur l'observation et la manipulation des atomes, la miniaturisation et la fabrication de dispositifs à nanoéchelle et, ce qui est très important, sur l'auto-organisation de structures moléculaires et supramoléculaires. Les progrès les plus significatifs proviennent de la combinaison de ces trois domaines.
La capacité actuelle de structurer la matière en nanoéchelle nous apportera à l'ingénierie moléculaire, avec des nanorobots, des nanorobots et des nanorobots, qui agiront de la même manière que les macromolécules de biologie moléculaire, la fabrication de matériaux sur mesure, au-delà de ce que la chimie conventionnelle a pu offrir, avec une moindre consommation de matière, énergie et moins de déchets. La nanotechnologie sera l'une des clés du développement durable.
Il semble qu'il n'y ait pas un secteur qui ne bénéficie pas de la nanotechnologie. Dans l'électronique, nous aurons des ordinateurs plus rapides, des appareils électroniques plus petits et de nouveaux dispositifs de stockage de mémoire; des bâtiments et des véhicules peuvent être sensés; le transport sera amélioré, en augmentant les performances des combustibles et en réduisant les consommations et les émissions de gaz en allégeant les matériaux; la médecine peut aussi avoir un effet notable: nous aurons des médicaments plus sélectifs, de nouvelles thérapies et de meilleurs outils de diagnostic.
Nanotechnologie XXI. Il sera certainement l'un des moteurs de la croissance économique du XXe siècle et l'un des piliers de la durabilité qui conditionnera l'avenir de l'humanité. Ainsi, le Département d'Industrie, Commerce et Tourisme du Gouvernement Basque vient de lancer le projet nanoBasque, dans le Plan de Science, Technologie et Innovation 2010. NanoGUNE, centre de recherche coopérative en nanociences du Pays Basque, inauguré le 30 janvier dernier, est le pilier fondamental de l'initiative nanoBasque. Le centre de recherche NanoGUNE est né dans le but de réaliser une recherche d'excellence mondiale en nanocience et nanotechnologie et de créer une solide communauté de connaissances, transférer les résultats de la recherche en nanocience au tissu industriel basque et améliorer la compétitivité du tissu industriel basque, ainsi que d'augmenter la croissance économique d'Euskal Herria. Aujourd'hui, nanoGUNE s'est associé aux domaines de la recherche sur le nanomagnetisme, le nanooptique, l'auto-assemblage, la nanobiotechnologie et les nanodispositifs.
Enfin, je dirai que l'un des défis de nanoGUNE est la socialisation de la connaissance scientifique. En ce sens, avec le Donostia International Physics Center, nous célébrerons du 28 au 30 septembre au Kursaal de San Sebastián l'événement appelé AtombyAtom. De prestigieux chercheurs en chef (trois Prix Nobel, entre autres) qui ont joué et jouent un rôle fondamental dans la naissance et le développement de la nanoscience, donneront des conférences dans le domaine de la nanoscience et de la nanotechnologie, destinées à l'ensemble de la société. Toutes les personnes inscrites à atombyatom.nanogune.eu pourront assister à ces sessions de l'après-midi.
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