Les Nanotechnologies : - Page personnelle de Christian J. Bordé

Les Nanotechnologies 24 novembre 2002Cela a été le cas, par exemple, pour les transistors à gaz d'électrons bidimensionnelsapparus au début des années 80 chez Thomson–CSF et chez Fujitsu. Lorsque l'épaisseurdes couches semi-conductrices devient inférieure à 20 nm, le mouvement des électronsperpendiculairement à la couche est quantifié. L'électron a perdu un de ses trois degrés deliberté et se meut dans le plan des couches : son mouvement est devenu bidimensionnel.Les excellentes propriétés électriques des transistors utilisant cette propriété font qu'ils ontun bruit propre très faible, et qu'ils peuvent donc amplifier des signaux bien plus faibles queles autres types de transistors. Pour cette raison, ces transistors ont mené à une véritablerévolution de la diffusion directe de la télévision par satellite : avant, l'émission nécessitaitdes satellites de forte puissance, relativement lourds, et des antennes de réception degrandes dimensions, typiquement 2 m de diamètre. Avec ces transistors, des antennes de60 cm et des satellites légers suffisent. Du coup, ce ne sont plus les opérateurs detélécommunications qui contrôlent les satellites, mais les diffuseurs, et chacun peut viser sonsatellite préféré à partir de son balcon.2.4.2 Les nanobiotechnologiesDans le domaine biologique, tout se passe à l’échelle nanométrique, et les systèmes vivantsmettent en œuvre des fonctions dont les détails nous échappent souvent, mais que l’onsouhaiterait réaliser (par exemple la photosynthèse). Le vivant est donc à la fois un domained'application immense des nanotechnologies, puisqu'elles travaillent à la bonne dimensionpour s'insérer dans les systèmes, mais aussi une grande source d'inspiration. Grâce auxbriques de base que sont le code génétique et les protéines, la cellule (à une échelle del’ordre du micromètre) possède un système d’architecture et d’organisation de la matièreque l’on cherche à imiter. Actuellement, on n’en est qu’aux prémisses, mais quelquesréalisations de laboratoire montrent déjà le potentiel des nanotechnologies. On sait parexemple organiser la matière en utilisant les propriétés spécifiques du support du codegénétique, l’acide désoxyribonucléique. Les liaisons chimiques entre les paires de baseconstituant l'ADN sont très sélectives : on peut les utiliser pour associer deux à deux deséléments portant chacun un brin d'ADN synthétique complémentaire. On peut ainsi entrevoirla possibilité d'une synthèse chimique organisée à l'échelle moléculaire, et ce à une grandeéchelle, sorte de « lithographie » moléculaire.Des phénomènes similaires permettentaussi d'espérer des systèmes de trichimique moléculaire, par exemple. Plusimportant encore, ces techniques vontouvrir la voie à des thérapies extrêmementciblées, dans lesquelles le médicament estdirigé vers son organe « cible » parl'affinité sélective entre les brins d'ADN,véritables détecteurs de la cible.Dans le domaine du diagnostic, oncherche aussi à augmenter la sensibilitédes biopuces actuelles vers la détectiond'un brin unique, en augmentant le signalémis lors de sa reconnaissance : une voiepossible est le blocage ou non d'un canalmembranaire lors de l'accrochage.Les chercheurs « copient » actuellement des systèmesbiologiques pour réaliser des nanomoteurs moléculaires enimmobilisant des enzymes à la surface de solides.Académie des technologies, 28 rue Saint Dominique, Paris 7 ème 12Tel : 33 1 53 85 44 44/ Fax : 33 1 53 85 44 45Mail :http://www.academie-technologies.fr