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Résumé des applications possibles des nanotechnologies

15 Octobre 2008, 20:35pm

Publié par Grégory SANT

Supposons que les premiers assembleurs soit créés, et imaginons quelques applications possibles (tous ces exemples sont tirés de livres ou d’articles cités en référence).

Fabrication

La nanotechnologie permet une amélioration de la qualité de fabrication sans précédent. Les atomes étant placés de façon précise, les problèmes liés aux impuretés et aux défauts dans les matériaux disparaissent presque entièrement. Il est ainsi possible de fabriquer des matériaux plus solides, utilisant beaucoup moins de matière.

Le coût de fabrication des objets serait extraordinairement réduit, car la fabrication consommerait beaucoup moins d’énergie et de matière première qu’à présent. De plus, la production étant entièrement automatique, les coûts de mains-d’œuvre sont pratiquement nuls.

En fait, on s’accorde à dire que les coûts de fabrication seraient pratiquement réduits aux coûts de conception (ce qui est le cas aujourd’hui dans l’industrie des logiciels pour ordinateur). En effet, la matière première peut être entièrement recyclée, et l’énergie peut provenir de capteurs solaires. (Ce qui limite aujourd’hui la possibilité d’utiliser les capteurs solaires à plus grande échelle est leur coût de fabrication et leur rendement, deux problèmes que la nanotechnologie devrait être en mesure de résoudre sans difficulté).

L’exemple classiquement donné est celui d’un appareil qui pourrait ressembler à un four à micro-onde. Un tableau de commande permettrait de choisir l’objet souhaité : une paire de chaussure, un ordinateur, une pizza, etc. Des assembleurs commencent par se multiplier dans l’appareil, prenant la forme de l’objet désiré. Puis, une fois la structure créée, ils assemblent l’objet choisi, atome par atome. La paire de chaussure est prête en deux minutes !

 

Construction

De la même façon, les techniques de constructions pourraient être bouleversées. Il est possible d’imaginer des immeubles se créant pour ainsi dire eux-mêmes, des routes ou des tunnels se creusant de la même façon.

 

Nourriture

De même qu’il serait possible de fabriquer une montre ou une paire de chaussure, il est possible de recréer de la nourriture directement à partir de l’air et de quelques déchets. C’est ce que fait la chaîne alimentaire, et il est certainement possible d’arriver directement à un steak frites avec salade, sans passer par la croissance de laitue, de pommes de terre, l’élevage d’animaux, puis leur traitement avant que le plat final n’arrive dans notre assiette !

 

Médecine, durée de la vie

D’autres applications touchent à la santé.

Il est envisagé de construire de minuscules nano-robots, capables de se déplacer à l’intérieur du corps humain, voire dans les cellules du corps humain, à la recherche d’agents infectieux, de cellules cancéreuses, par exemple pour les marquer pour destruction par le système immunitaire, ou même pour les détruire directement.

Il a même été envisagé que ces robots aillent réparer directement l’ADN endommagé des cellules.

Des applications plus étonnantes encore sont imaginées :

  • réparation active de lésions : au lieu d’aider le corps à se raccommoder tout seul, comme le fait la médecine chirurgicale actuelle, il serait possible, par exemple, d’aider plus activement à la reconstruction, voir de recréer directement les tissus ou les organes atteints.
  • augmentation des capacités du cerveau (par exemple par interfaçage direct avec des nano-ordinateurs ou des banques de données),
  • amélioration des tissus (augmentation de la solidité des os, etc.).

Évidemment, une des retombées espérées est une augmentation très importante de la durée de vie, dans un état de jeunesse préservé.

 

Informatique

Il sera possible de fabriquer des ordinateurs minuscules, par exemple pour contrôler les nano-robots se baladant dans le corps humain. Les projets actuels laissent entrevoir des ordinateurs plus puissants que les super-ordinateurs actuels, mais tenant dans un cube de dix microns de côté.

Pour les même raisons que précédemment, le coût de fabrication de ces ordinateurs serait extraordinairement réduit.

Il est difficile d’imaginer aujourd’hui les conséquences que pourraient avoir l’inclusion d’ordinateurs et de nano-machines dans les objets de la vie ordinaire. Imaginez une table qui pourrait sur commande, s’agrandir, se transformer en lit, en chaise, etc.

On pourrait avoir une paire de lunette permettant la visualisation de textes, dessins, vidéos, avec sonorisation. Elle pourrait contenir plus de livres et d’heures de films que la Bibliothèque de France, serait en contact radio ou optique avec l’extérieur. Ces lunettes intégreraient une caméra vidéo et des micros, permettant d’enregistrer tout ce que vous voyez. Elle serait commandable par la voix, ou par détection des mouvements oculaires, voire manuels (par détection des mains, et visualisation de différents artefacts visuels de commande). Ces lunettes pourraient contenir votre agenda, reconnaître les personnes dont le nom vous échappe... Pour vous donner un faible aperçu des possibilités qu’auraient cet outil!

 

Écologie

La nanotechnologie permettra non seulement le recyclage complet des déchets lors de la fabrication, mais le nettoyage des déchets accumulés jusqu’à aujourd’hui. Il serait ainsi possible de « nettoyer la planète », de diminuer, si besoin est, la quantité de CO2 dans l’atmosphère, etc.

 

Espace

La NASA est très active dans le domaine de la nanotechnologie, car elle voit là le moyen le plus sûr et le plus économique d’explorer et de coloniser l’espace.

La nanotechnologie permettra non seulement la fabrication de fusées, de stations orbitales, etc., plus solides, plus fiable et à un coût réduit, mais également de « terraformer » d’autres planètes! Il existe des scénarios permettant, à terme, d’aller vivre sur Mars, par exemple.

Une autre application envisagée est « l’ascenseur pour l’espace ». Il s’agit de fabriquer un câble partant de l’équateur, et tournant avec la terre en orbite géostationnaire. Une fois ce câble en place, l’énergie à dépenser pour quitter l’attraction terrestre devient minime par rapport aux moyens utilisés aujourd’hui.

La nanotechnologie devrait permettre la fabrication d’un câble suffisamment solide, et pour un coût acceptable pour une telle application.

 

Armement

Un des dangers les plus importants de la nanotechnologie est évidemment la possibilité de l’utiliser à des fins guerrières, criminelles ou terroristes.

Indépendamment de l’amélioration de la fabrication d’armes conventionnelles, il sera par exemple possible de fabriquer par millions de minuscules robots volants, difficilement détectables, permettant d’envahir la vie privée de tous, et hors du contrôle des nations.

Il sera également possible de fabriquer des nano-virus, ciblés pour tuer, beaucoup plus efficacement que les virus naturels. Leur cible pourrait être une personne précise, un groupe de population (définit par sa position géographique, quelques caractéristiques génétiques, etc.).

Des fanatiques pourraient fabriquer une nanomachine se reproduisant indéfiniment, sans contrainte, et transformant absolument tout en plus de copies d’elle-même, visant ainsi à la destruction complète de toute vie sur la planète...

En fait, ces dangers sont si grands, que plusieurs personnes (dont moi!), seraient favorables à un arrêt, ou en tout cas un ralentissement des recherches dans le domaine, si cela était possible! Dans le contexte de compétition internationale, cela paraissant totalement illusoire, il reste le choix de se préparer à l’arrivée de cette technologie et des problèmes qu’elle engendrera.

Enfin, je finirais les applications envisageables avec un échantillon de quelques idées plus futuristes encore :

Peinture : écran, affichage variable, etc.

Imaginons un vaporisateur de peinture. Mais au lieu de peinture, il vaporise des nanomachines, qui vont se coller à la surface sur laquelle on l’applique. Cette surface peut être de la taille d’un timbre-poste, d’un immeuble, être disposée sur des vêtements, sur la peau, ou sur un mur.

Ensuite, les nanomachines, communiquant entre elles, et avec l’extérieur peuvent, par exemple, afficher n’importe qu’elle image, fixe ou animée. Vous souhaitez changer de papier peint? Il suffit d’une commande et les motifs affichés sur le mur changent immédiatement.

Vous voulez voir un film? Le mur vous le présente, à la taille que vous souhaitez.

Une technologie en cours d’étude (" Phased Array Optics ", une méthode utilisant la synchronisation de phase de la lumière émise par une source), permet de créer des images en trois dimensions. Il est ainsi possible d’imaginer une salle couverte de cette peinture, et permettant de représenter un spectacle animé en trois dimensions!

Devant un mur couvert de cette technologie, il serait impossible de distinguer une scène réelle d’une fausse! Un paysage est présenté, prenez des jumelles, vous verrez le paysage avec plus de détails!

 

Livres à contenu changeant

Vous tenez un livre dans les mains, ressemblant à un livre ordinaire.

Appuyez sur une référence en bas de page, et le texte de référence apparaît, prenant la place du texte d’origine. Vous souhaitez rechercher un passage dans le texte? Une image? Demandez à haute voix au livre de vous la retrouver!

Vous voulez abandonner momentanément sa lecture pour en lire un autre, demandez au livre le titre choisi, son texte, et ses images, prennent la place du précédent dans les pages.

Vous souhaitez regarder les informations? N’importe qu’elle page peut vous présenter une image animée, et les émissions de télévision en cours de diffusion, ou enregistrées dans le livre!

 

Murs ré-arrangeables, à transparence variable

Vous êtes chez vous, et vous organisez une soirée. Vous souhaitez agrandir le salon pour quelques heures? Poussez les murs, et réorganisez la pièce comme vous le souhaitez!

Vous voulez agrandir une fenêtre? La supprimer? La rendre plus teintée? Donnez la commande, le mur se modifie!

 

‘Utility Fog’

Une utilisation de la nanotechnologie encore plus étrange a été imaginée et étudiée par Storrs Hall. Il l’a appelé “Utility Fog” : « Le brouillard-outil ».

Imaginez un robot microscopique, environ de la taille d’une bactérie, avec une douzaine de bras télescopiques. Maintenant, vous remplissez l’air d’une pièce de tels robots, ils s’attachent automatiquement les uns aux autres par leurs bras télescopiques, et se maintiennent éloignés les uns des autres. Une fois la pièce remplie, ils occupent environ 5% de l’air de la pièce.

Ces robots sont programmés pour être non obstructifs. Vous pouvez marcher normalement dans la pièce, respirer, etc., sans vous rendre compte de leur présence. Leur réseau se reconstituant automatiquement après votre passage.

Vous êtes assis, vous souhaitez un verre d’une boisson dans le réfrigérateur. Donnez la commande : la porte du réfrigérateur s’ouvre toute seule, la boisson est placée dans un verre qui semble flotter dans les airs, puis il vient se placer dans votre main!

Le « brouillard » a exercé les forces correspondantes sur la porte du réfrigérateur, le verre, etc. De la même façon, vous pourriez voler jusqu’au deuxième étage!

Maintenant, le brouillard peut se rendre visible si besoin est. Vous avez besoin momentanément d’une chaise supplémentaire? Elle se matérialise sous vos yeux!

Vous souhaitez discuter immédiatement avec un ami situé à 100 km de chez vous? Après avoir reçu son accord, vous pouvez vous matérialiser chez lui! Son brouillard recrée votre image (en trois dimensions!) dans la pièce, de même que votre brouillard recrée votre ami chez vous. Vous pouvez alors discuter tous les deux comme si vous étiez dans la même pièce!

Les applications du brouillard-outil sont innombrables, en tout cas trop nombreuses pour être évoquées pendant cette courte présentation!

 

Intelligence artificielle

La possibilité de puissance de calcul sans précédent, voire de reproduction de réseaux de neurones de tailles comparables à ceux du cerveau humain, laisse entrevoir la possibilité de créer des « intelligences artificielles ».

On ne peut dire si les machines ainsi créées seront simplement des ordinateurs prenant mieux en compte leur environnement, des outils d’aides à l’analyse humaine, ou si elles dépasseront en rapidité, en puissance, nos possibilités, mais rien ne permet d’exclure cette dernière hypothèse.

En fait, le scénario actuellement le plus probable, est celui d’une évolution conjointe, plus ou moins inévitable, de l’homme et des machines, intégrant ces possibilités. Cette évolution, qui a commencé avec les outils, puis la mécanisation, et enfin avec l’informatique, se poursuivrait avec les appareils que j’ai évoqué, pour finir par être intégrés à l’intérieur du corps humain, augmentant nos capacités physiques et intellectuelles.

 

Tout ceci peut paraître proche du rêve ou de la science-fiction.

Toutefois, c’est également ce que l’on a dit pendant longtemps du vol humain, ou du voyage sur la lune...

J’aime beaucoup cette réflexion d’Arthur C Clarke, qui s’applique parfaitement ici : « Toute technologie suffisamment avancée est indistinguable de la magie ».

Rédigé par Frédéric Lévy  Source : Spirtech.com

Commenter cet article

révolte 12/12/2008 21:15

Très intéressant. La nanotechnologie va nous apporter du confort inutile pour des problèmes cent fois plus important que maintenant. Au revoir la diplomatie avec une telle arme. Si n'importe qui peut s'en servir à des fins militaires ou terroristes (comme ont l'air de le croire plusieurs scientifiques compte tenu du faible coût), je ne donne pas longtemps à la planète pour devenir un cercueil.

Grégory SANT 13/12/2008 12:35


Il est vrai que les risques sont important sur ces technologies. On se trouve au même niveau qu'aun balbutiement du nucléaire. On n'arrive difficilement à percevoir les dérives militaire,
terrosristes, politiques... que peuvent avoir ces technologies. Il y a des projets de réglementation qui n'ont pour l'instant pas abouties. Donc tout le monde et particulièrement les USA avancent à
grands pas et commencent à déposer de nombreux brevets. Toutr ce qe l'on peut espérer c'est que les nanotechnologies servent à l'environnement, à la faim et la soif dans le monde. Mais pour
l'instant ce ne sont pas vraiment les priorités des recherches.