A nanociência e a nanotecnologia (do grego νάνος , "anão"), ou NST, podem ser definidas no mínimo como todos os estudos e processos de fabricação e estruturas de manuseio (físicas, químicas ou biológicas), de dispositivos e sistemas de hardware no nanômetro escala (nm), que é a ordem de magnitude da distância entre dois átomos.
As NST possuem vários significados ligados à transversalidade desta jovem disciplina. Na verdade, eles usam, ao mesmo tempo que permitem novas possibilidades, disciplinas como ótica , biologia , mecânica , microtecnologia . Assim, como reconhece o portal oficial francês do NST, “os cientistas não são unânimes na definição de nanociência e nanotecnologia”.
Os nanomateriais foram identificados como tóxicos para o tecido humano e células em cultura. A nanotoxicologia estuda os riscos da nanotecnologia ambiental e relacionada à saúde. A liberação em grande escala de nanopartículas no meio ambiente está sujeita a questões éticas .
A nanotecnologia se beneficia de bilhões de dólares em pesquisa e desenvolvimento. A Europa concedeu 1,3 bilhões de euros durante o período 2002-2006 e 3,5 bilhões de euros durante o período 2007-2013. No início dos anos 2000, algumas organizações previram que o mercado global anual poderia ser da ordem de US $ 1 trilhão em 2015 (estimativa da National Science Foundation em 2001), até US $ 3 trilhões (estimativa da Lux Research Inc de 2008).
Em seu discurso dado ao 29 de dezembro de 1959na American Physical Society , Richard Feynman evoca um campo de pesquisa possível até então inexplorado: o infinitamente pequeno; Feynman prevê um aspecto da física "em que pouco foi feito e muito resta a ser feito".
Com base no tamanho minúsculo dos átomos, ele considera possível escrever grandes quantidades de informação em áreas muito pequenas: “Por que não podemos escrever a Encyclopædia Britannica inteira em uma cabeça de alfinete? " Afirmação que não tinha sido notada especificamente, e que agora é amplamente citada (na verdade, que na época era inviável, agora parece perfeitamente viável, graças ao progresso das microtecnologias). Feynman quer ir além das máquinas macroscópicas com as quais vivemos: ele imagina um mundo onde os átomos são manipulados um a um e dispostos em estruturas coerentes de tamanho muito pequeno.
O desenvolvimento das nanociências e nanotecnologias baseia-se na invenção de dois instrumentos que permitem observar e interagir com a matéria à escala atómica ou subatómica. O primeiro é o microscópio de tunelamento de varredura que foi inventado em 1981 por dois pesquisadores da IBM ( Gerd Binnig e Heinrich Rohrer ), e que permite a varredura de superfícies condutoras ou semicondutoras usando um fenômeno quântico , o efeito de tunelamento. , Para determinar a morfologia e densidade dos estados eletrônicos das superfícies que ele explora. O segundo é o microscópio de força atômica, que é um derivado do microscópio de tunelamento de varredura e que mede as forças de interação entre a ponta do microscópio e a superfície que está sendo explorada. Esta ferramenta, portanto, torna possível, ao contrário de um microscópio de tunelamento , visualizar materiais não condutores. Esses instrumentos combinados com a fotolitografia permitem observar, manipular e criar nanoestruturas.
Em 1985, três pesquisadores, Richard Smalley , Robert F. Curl (da Rice University em Houston) e Harold W. Kroto ( University of Sussex ) descobriram uma nova forma alotrópica de carbono, a molécula C 60 composta de 60 átomos de carbono. sobre os vértices de um poliedro regular formado por facetas hexagonais e pentagonais. Cada átomo de carbono tem uma ligação com três outros. Esta forma é conhecida como buckminsterfullerene ou buckyball e deve seu nome ao arquiteto e inventor americano Richard Buckminster Fuller, que criou várias cúpulas geodésicas cujo formato é análogo ao C 60 .
Mais geralmente, os fulerenos, incluindo C 60 , são uma nova família de compostos de carbono. Não equilátero, sua superfície é composta de uma combinação de hexágonos e pentágonos como as facetas de uma bola de futebol. Esse arranjo dá a eles estruturas que estão sempre fechadas na forma de uma gaiola de carbono. No entanto, foi só em 1990 que Huffman e Kramer, da Universidade de Heidelberg, desenvolveram um processo sintético que permite a obtenção dessas moléculas em quantidades macroscópicas. Os nanotubos foram identificados seis anos depois em um subproduto sintético do fulereno.
Em 1986, Eric Drexler publicou um livro sobre o futuro da nanotecnologia, Engines of Creation , no qual apresentava sua visão do tremendo progresso possível com o surgimento da nanotecnologia. Assim, as leis físicas que hoje parecem intransponíveis poderiam ser ultrapassadas, os produtos criados poderiam ser menos caros, mais sólidos, mais eficientes graças à manipulação molecular. Mas Drexler também previu o que poderia ser chamado de outro lado, de fato, tais tecnologias capazes de se reproduzir ou pelo menos replicar por conta própria poderiam ser simplesmente cataclísmicas, uma vez que, por exemplo, bactérias criadas em qualquer interesse comum poderiam se replicar infinitamente e causar estragos na flora, mas também na fauna e até na humanidade.
Drexler escreve que se o surgimento das nanotecnologias, aparentemente inevitável no processo de evolução, trouxesse enormes benefícios em campos muito grandes, também é muito provável que essas tecnologias se tornem destrutivas se não as dominarmos totalmente.
Nesse sentido, uma das questões que podem ser feitas é a forte capacidade de penetração que as nanopartículas possuem no que diz respeito aos tecidos celulares. Com efeito, por serem menores que as células, por se encontrarem no estado de partículas, podem ultrapassar certas barreiras naturais. Além disso, esta propriedade já é explorada na indústria cosmética.
Na escala nanométrica, a matéria exibe propriedades particulares, justificando uma abordagem específica. Isso inclui propriedades quânticas , mas também efeitos de superfície e de volume, ou mesmo efeitos de borda . O desafio das nanociências é entender fenômenos nanométricos, em benefício das nanotecnologias (projeto e uso de sistemas nanométricos). Muitos laboratórios ao redor do mundo estão trabalhando lá.
Aspectos quânticosAssim, de acordo com as leis da mecânica quântica , uma partícula adotará no nível nanométrico um comportamento de onda em detrimento do comportamento corpuscular que conhecemos no nível macroscópico. Essa dualidade onda-partícula é particularmente visível na experiência das fendas de Young . Um feixe de partículas (luz, elétrons, etc.) interfere em uma série de fendas espaçadas e cria um padrão de interferência, característico de um fenômeno de onda. Essa dualidade onda-partícula da matéria, que até hoje continua sendo uma das principais questões da física, causará vários fenômenos em nível nanométrico, por exemplo:
Foram observados estes fenómenos, pela primeira vez em pessoa em 2001 , com a " corda eletricamente condutivo" pelo seu inventor, o termodinâmica Hubert Juillet, o que tornou possível confirmar este aspecto das teorias da mecânica. Quântica. Esse comportamento quântico nos força a repensar nossa maneira de pensar: para descrever uma partícula, não falamos mais em termos de posição em um determinado momento, mas sim em termos da probabilidade de que a partícula seja detectada em um lugar e não em outro.
Aspectos físico-químicosNanopartículas e materiais oferecem proporções muito altas de átomos superficiais em comparação com átomos internos, o que lhes confere alta reatividade superficial. Eles também estão sujeitos a mudanças consideráveis nas propriedades dependendo de seu tamanho e forma (em conexão com sua reatividade, mas também com efeitos de confinamento quântico ). Seu crescimento, agregação, dissolução ou evaporação são específicos e desempenham um papel fundamental em sua duração ou ciclo de vida, seu comportamento com outros nanoobjetos, moléculas de coisas vivas, órgãos ou organismos vivos; em ambientes de laboratório, ou na natureza, com consequências globais que apenas começam a ser avaliadas.
Por trás do efeito anúncio, vários estudos têm sido realizados para entender a evolução das nanotecnologias e nanociências. Assim, considerando que as definições não estão estabilizadas, o componente comum dos diferentes métodos utilizados é medir a atividade nanotecnológica sob três ângulos: publicações científicas (antes para conhecimento fundamental), patentes (antes para aspectos tecnológicos) e, possivelmente, as instituições e as empresas envolvidas ou o capital investido (para medir a atividade econômica e industrial real). Seja para patentes ou publicações científicas, os valores apresentados nas tabelas a seguir eram insignificantes antes da década de 1990.
Evolução tecnológica de 1995 a 2003 no mundoNo que diz respeito ao artigo publicado na revista Nature Nanotechnology em 2006, observamos o seguinte desenvolvimento para patentes depositadas no European Patent Office (EPO):
Ano | 1995 | 2000 | 2003 |
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Número de patentes para o ano | 950 | 1.600 | 2.600 |
Embora esses números representem uma forte mudança, também há uma relativa estabilidade para esses dois períodos. No entanto, essa evolução não leva em consideração os crescimentos mais rápidos (1997-1999) e as quedas (2000-2001).
Por volta de 2005, muitos centros de pesquisa embarcaram no estudo de nanofios (nanofios) para tentar produzir para a indústria, por vários processos, principalmente por crescimento, um nanofio suficientemente longo e sólido que apresentasse, em particular, os mesmos efeitos quânticos que os elétricos rosário condutor.
Evolução do conhecimento fundamental entre 1989 e 2000 no mundoPara caracterizar a evolução das publicações científicas, tomaremos um artigo com um método mais abrangente do que o utilizado na Nature Nanotechnology e que permite caracterizar a evolução das publicações nanotecnológicas:
Períodos | 1989-1990 | 1991-1992 | 1993-1994 | 1995-1996 | 1997-1998 | 1999-2000 |
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Publicações cumulativas | 1000 | 10.000 | 20.000 | 35.000 | 55.000 | 80.000 |
Novas publicações | 1000 | 9.000 | 10.000 | 15.000 | 20.000 | 25.000 |
No seguimento de um relatório da Comissão Europeia sobre a estimativa do desenvolvimento económico da NST, podemos olhar para as datas de criação das empresas abrangidas por esta actividade.
Períodos de criação | Antes de 1900 | 1900-1950 | 1951-1980 | 1981-1990 | 1991-2000 |
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Número de empresas envolvidas | 20 | 60 | 45 | 75 | 230 |
Esses números baseiam-se em um cadastro comercial específico que parece subestimar a força de trabalho real. Eles mostram claramente uma clara aceleração de empresas preocupadas com nanotecnologias desde os anos 1990, mas outras fontes mais completas fazem estimativas bem acima desses números. O site NanoVIP estimou que em 2005 mais de 1.400 empresas foram identificadas como interessadas em nanotecnologias. Mais recentemente, a pesquisa mostra um número de empresas superior a 6.000 em 2006. Esta pesquisa é baseada em um método que visa combinar as fontes de informação adicionando vários marcadores de atividade nanotecnológica, como patentes. Em 2006, com base nesses resultados, os Estados Unidos hospedavam 48% das empresas que investem em nanotecnologias, enquanto a Europa (dos 27 e países associados) totalizava 30% e a Ásia 20%.
O desenvolvimento atual das nanociências e nanotecnologias mobiliza e cobre um amplo espectro de campos e disciplinas científicas.
Do ponto de vista do conhecimento científico mobilizado, várias subdisciplinas são particularmente úteis para o desenvolvimento de conhecimentos fundamentais de NST. Na verdade, análises detalhadas da forma como os artigos científicos relativos às nanotecnologias e nanociências são publicados e construídos, mostram o surgimento de três subcampos específicos:
Todos esses três campos se articulam com mais ou menos intensidade e distância. Têm um impacto significativo nos métodos de organização da atividade industrial que mobilizam na área em causa. A nanobiologia está essencialmente estruturada em torno de muitas pequenas empresas e grandes grupos farmacêuticos, enquanto as atividades industriais relacionadas com a nanoeletrônica são organizadas, na maior parte, em torno de grupos muito grandes, algumas pequenas empresas e grandes equipamentos.
A engenharia molecular, possibilitada pela invenção de um instrumento como o microscópio de tunelamento de varredura , consiste em construir e desenvolver moléculas “sob demanda”.
As comunidades biológica e médica exploram as propriedades dos nanomateriais para várias aplicações (agentes de contraste para imagens de células, terapêutica para a luta contra o câncer).
Nós nos agrupamos sob o termo nanobiologia e aplicações da nanomedicina neste campo. Na França, Patrick Couvreur é o mais antigo representante dos pesquisadores dessa corrente do NST.
Podemos adicionar funções aos nanomateriais fazendo a interface deles com estruturas biológicas ou moléculas. Seu tamanho é realmente muito próximo. Nanomateriais são, portanto, úteis para pesquisa e para aplicações in vivo e in vitro . Essa integração permite o surgimento de ferramentas de diagnóstico ou administração de medicamentos.
Podemos ver avanços no campo do armazenamento, produção de energia e economia de energia.
Esse hidrogênio poderia então ser usado em motores de combustão ou por células de combustível .
As estruturas dos chips eletrônicos ou circuitos integrados já estão na escala nanométrica e fazem uso intensivo das nanotecnologias. Os avanços são constantes nas áreas de comunicação, armazenamento de informações e informática.
Não muito tempo atrás , Considerou-se que integrar componentes de dois mícrons , ou 2 * 10 -6 m, seria o limite de miniaturização absoluto para dispositivos semicondutores (a espessura da linha nos circuitos dos primeiros processadores Intel era da ordem de 10 mícrons ( naquela época, pensava-se que seria muito difícil ultrapassar a barreira de um mícron ).
Em 2004, arquiteturas de 90 nanômetros (0,09 mícrons) constituíam o estado da arte e os processadores foram produzidos em massa com uma finura de 65 nanômetros a partir do primeiro semestre de 2006. Chips gravados em 45 nanômetros foram lançados em meados de 2007, chips de 32 nanômetros foram lançados em 2009, a gravação de 22 nanômetros foi lançada em 2012 e a de 7 nanômetros está prevista para 2022. Mas há um limite absoluto, pelo menos para uma tecnologia herdada dos processos convencionais de fotolitografia , incluindo desenvolvimentos em tecnologias atuais, como como fotolitografia "ultravioleta", litografia de raios-X dura, gravação por feixe de elétrons, etc. A nanotecnologia sugere uma abordagem nova e mais radical quando as vias convencionais atingem seus limites.
Duas grandes dificuldades predominam na construção de circuitos eletrônicos baseados em nanotecnologia e, portanto, no surgimento do nanocomputador :
A diversidade de pesquisas desenvolvidas na área de NST, bem como a variedade de conhecimentos mobilizados, tem levado à constituição de diversas definições de NST na literatura. Esta observação pode ser baseada em duas ideias centrais que têm um impacto significativo em nossa capacidade de encontrar uma definição única e estável:
Os NSTs podem ser caracterizados pelo estudo de novas propriedades da matéria que aparecem em nanoescala, em particular com efeitos de superfície e efeitos quânticos.
Na verdade, na escala nanoscópica, a proporção entre as diferentes forças de interação é diferente da proporção na escala macroscópica . As forças de superfície tornam-se predominantes em face das forças de inércia, na verdade:
Além disso, as pequenas dimensões permitem colocar em ação efeitos quânticos como o efeito de tunelamento , transporte balístico e emissão de campo. Existem aplicações diretas no campo de semicondutores que abrem perspectivas para supercondutores .
Para tamanhos da ordem de um nanômetro, as características elétricas, mecânicas ou ópticas dos materiais mudam. Por outro lado, como as razões de superfície estão se tornando predominantes, as nanotecnologias estão abrindo perspectivas na química, em particular para a catálise .
Também é possível definir nanociências e nanotecnologias pela nova abordagem que as caracterizaria.
Historicamente, o processo de fabricação de uma máquina ou de um simples objeto manufaturado é baseado em manipulações e arranjos essencialmente macroscópicos. Os materiais são produzidos, moldados por remoção de material ou deformação e, em seguida, montados na escala de grandes agregados de material. Mais recentemente, o exemplo da microeletrônica mostra que somos capazes de produzir em uma superfície equivalente, um número cada vez maior de elementos constituintes. Assim, o número de transistores em microprocessadores em um chip de silício dobra a cada dois anos (verificando a Lei de Moore ). Esse aumento ilustra o fenômeno da miniaturização que predomina na microeletrônica e mais amplamente na eletrônica .
Já a nanotecnologia se baseia no processo inverso: consiste em partir do menor para ir ao maior. Vai de dentro (átomos) para fora (máquinas e produtos manufaturados). É por isso que a chamaremos de tecnologia “ bottom-up ”. Nanotecnologia é, portanto, a disciplina que visa estudar, manipular e criar grupos de átomos então objetos fabricados pelo controle individual dos átomos, "de baixo para cima".
Nessa perspectiva, o termo genérico “nanotecnologias” refere-se à montagem controlada de átomos e moléculas com o objetivo de formar componentes de maior tamanho, por vezes caracterizados por novas propriedades físico-químicas.
Mesmo que haja uma mania nas aplicações potenciais das nanotecnologias, grande parte das aplicações comercializadas se limita ao uso de uma “primeira geração” de nanomateriais passivos. Isso inclui nanopartículas de dióxido de titânio em protetores solares, cosméticos e alguns produtos alimentícios; nanopartículas de ferro em embalagens de alimentos; nanopartículas de óxido de zinco em filtros solares e cosméticos, em revestimentos externos, tintas e vernizes de estofamento; e nanopartículas de óxido de cério atuando como um catalisador de combustível. Os nanoímãs, também chamados de ímãs moleculares, também estão em desenvolvimento desde 1993.
Um projeto, The Project on Emerging Nanotechnologies , identifica os diferentes produtos contendo nanopartículas e baseados em nanotecnologias. Em 2007, este projeto identificou mais de 500 produtos de consumo baseados em nanotecnologias. Em 2008, o relatório resultante deste projecto indica-nos que o principal sector de produtos de consumo nanotecnológicos é a saúde e desporto (vestuário, acessórios desportivos, cosméticos, higiene pessoal, protector solar, etc.) com 59% dos produtos, seguido da electrónica e computadores, que respondem por 14% (áudio e vídeo; câmera e filme; hardware de computador; dispositivos móveis e comunicação).
Além disso, as aplicações que requerem a manipulação ou arranjo de componentes em escala nanométrica (átomo por átomo) requerem uma pesquisa aprofundada em andamento antes de conduzir à sua comercialização. Na verdade, as tecnologias hoje marcadas com o prefixo “nano” por vezes não estão muito intimamente ligadas e distantes dos objetivos finais anunciados pelas nanotecnologias, em particular no contexto da manufatura molecular que é uma ideia sempre sugerida pelo termo. Assim, pode haver o perigo de se formar (ou estar se formando) uma "nano bolha", resultante do uso do termo por cientistas e empresários para levantar meios financeiros adicionais, em detrimento do prazo. Os juros reais representados por as possibilidades de transformações tecnológicas de longo prazo.
David M. Berube, em livro sobre a bolha da nanotecnologia, também conclui nessa direção, lembrando que parte do que se vende como “nanotecnologia” é, na verdade, um retrabalho da ciência dos materiais. Esse fenômeno poderia levar ao fato de as nanotecnologias serem representadas por uma indústria baseada essencialmente na venda de nanotubos e nanofios (fios unidimensionais medidos em nanômetros), o que teria o efeito de limitar o número de fornecedores a poucas empresas vendedoras de produtos. em margens baixas com volumes muito grandes.
A pesquisa científica freqüentemente requer um investimento significativo. No caso das nanotecnologias, onde o objeto de estudo é especializado e que requer equipamentos específicos e caros, os investimentos necessários não podem ser suportados por uma única equipe. Para continuar suas pesquisas, cientistas e engenheiros são financiados por uma ampla variedade de atores que podem ser agrupados em três categorias:
Levando-se em consideração os investimentos privados e públicos em pesquisa e desenvolvimento em nanotecnologias, é possível posicionar os países entre si de acordo com o volume de investimentos realizados. No entanto, esta operação requer cuidados na medida em que, por um lado, está envolvida a dimensão das entidades comparadas e, por outro, pelo facto de cada governo dispor frequentemente de um dispositivo e de métodos específicos de financiamento da investigação. Assim, em 2005, a pesquisa e o desenvolvimento de NSTs foram financiados em 48,1% pelos governos, 46,6% pelas empresas e 5,2% pelo capital de risco, para um total investido no ano de US $ 9,57 bilhões. Seguindo essa distribuição, o país líder são os Estados Unidos ($ 1,606 bilhão), seguido pelo Japão ($ 1,1 bilhão), Alemanha ($ 413 milhões) e União Europeia ($ 269 milhões) e China ($ 250 milhões) ) A França, por sua vez, vem em 8 ª posição, com um total de 103 milhões de dólares alocados para pesquisa e desenvolvimento de nanotecnologias.
Na Europa, o 7 º Programa-Quadro desempenha um papel importante na organização de pesquisa NST em todo o continente. O 7 º Programa-Quadro de Investigação e Desenvolvimento é o resultado da estratégia de Lisboa , os objectivos gerais foram acordados em 2000, que define as questões econômicas e políticas para dotar a União Europeia de uma economia do conhecimento competitiva e dinâmica: "os objectivos gerais do 7 Os PCs foram agrupados em quatro categorias: Cooperação, Idéias, Pessoas e capacidades. Para cada tipo de objetivo existe um programa específico que corresponde às principais áreas da política de investigação da UE. Todos os programas específicos trabalham em conjunto para promover e incentivar a criação de pólos europeus de excelência (científica) ”. A União Europeia anuncia mais do que o dobro dos orçamentos atribuídos aos programas-quadro, que aumentariam de cerca de 20 mil milhões de euros (entre 2002 e 2006) para 53,2 mil milhões (para o período de 2007 a 2013). Como tal, a nanotecnologia são posição no alto das Cooperações categoria do 7 º Programa-Quadro, que principalmente visam promover a criação de parcerias entre as equipas de investigação europeias (e países parceiros) e desenvolver pesquisa multidisciplinar e transversal.
Em simetria com o Programa-Quadro da União Europeia , os Estados Unidos definiram a National Nanotechnology Initiative (NNI), que começou em 2001. Ao contrário da União Europeia, este programa federal de Pesquisa e Desenvolvimento é especificamente dedicado às nanotecnologias, mas também visa coordenar os esforços de várias agências trabalhando em nanoescala em ciência e tecnologia. Em 2008, o orçamento alocado ao NNI seria de $ 1,5 bilhão, mais de três vezes o gasto estimado para 2001 ($ 464 milhões).
Face aos montantes investidos, este tipo de programas tem forte influência na estruturação de espaços de investigação científica e na natureza das colaborações realizadas. Com efeito, é com base nos eixos iniciais de desenvolvimento que se definem os objetivos concretos que conduzem à construção de editais.
Nota-se em termos de nanotecnologias, a importância do parque tecnológico de Grenoble, que representa um pool de pesquisadores e engenheiros único na Europa neste campo. Os países emergentes, notadamente o Marrocos, criaram áreas prioritárias dedicadas à pesquisa em nanotecnologias.
Muitos nanomateriais são conhecidos por serem tóxicos para células e tecidos humanos em cultura . Eles induzem estresse oxidativo , inflamação por citocinas e necrose celular. Ao contrário das partículas maiores, os nanomateriais podem ser absorvidos pelas mitocôndrias e pelo núcleo da célula . Estudos têm mostrado a possibilidade dos nanomateriais causarem mutações no DNA e induzirem alterações importantes na estrutura mitocondrial , que podem levar à morte celular . As nanopartículas podem ser mortais no cérebro da truta, com efeitos comparáveis ao envenenamento por mercúrio .
Um projeto denominado " Nanogenotox " Projeto de nanogenotoxicidade , coordenado pela Afsset, mas envolvendo vários países europeus, está há mais de 3 anos para oferecer à Comissão Europeia "um método alternativo, robusto e confiável detecção da potencial genotoxicidade de nanomateriais pode causar um risco de câncer ou reprotoxicidade em humanos ” . Nesse contexto, serão estudados 14 nanomateriais manufaturados (classificados em três grupos: dióxido de titânio , dióxido de silício e nanotubos de carbono escolhidos por já serem utilizados em produtos como cosméticos , alimentos, produtos de consumo), incluindo o ponto de vista dos riscos de exposição (oral , cutânea, inalada, com teste in vivo ) e sua produção na Europa. Segundo Bruno Bernard, “as nanopartículas são, como o amianto nos anos 1960, uma revolução perigosa se não for supervisionada ”.
A cada dois anos, desde 2008, a plataforma nanosafe ( PNS ) instalada perto do Minatec na área científica de Grenoble, organiza a conferência internacional Nanosafe na casa do Minatec. Centenas de cientistas discutem a questão do uso de nanopartículas em nossa sociedade e as consequências para a saúde humana.
Mesmo que as nanotecnologias devam economizar material promovendo a miniaturização ou substituição, na grande maioria dos casos, as aplicações levam a usos dispersivos , ao incorporar partículas metálicas em produtos sem esperança de reciclagem . Isso é particularmente problemático para metais como zinco, titânio e prata. Os volumes envolvidos não são anedóticos. Por exemplo, a produção de nanoprata representou 500 toneladas em 2008, ou quase 3% da produção global de prata.
Nas ciências sociais, as NSTs ainda se apresentam como objetos emergentes. Na França, o CNRS criou uma comissão interdisciplinar “Impactos sociais das nanotecnologias” que funcionou entre 2004 e 2007 , mas não foi renovada. O trabalho sobre os usos reais é inexistente, uma vez que as pessoas, na sua maioria por ignorância do que são as nanotecnologias, não têm nada a dizer sobre isso, o que forneceria material para entrevistas e questionários. Os sociólogos concentram-se, por ora, na análise dos discursos de cientistas e políticos (com exceção dos estudos de laboratório, que enfocam as mudanças nas práticas e na organização ligadas ao surgimento das nanotecnologias).
Os NSTs envolvem uma engenharia de montagem que associa ciência e tecnologia: eles, portanto, permitem vislumbrar futuras aplicações tecnológicas, que representam desafios econômicos consideráveis. Todos os laboratórios que mostram sua filiação no campo do NST não mudaram necessariamente seus temas de pesquisa. Alguns “re-rotularam” seu trabalho adicionando o prefixo “nano” ao título de seu programa, sem alterar nada em substância. O NST alimenta assim um discurso de promessa, com as suas repercussões económicas, mas também institucionais, políticas e ideológicas. Sociólogos que analisam o conteúdo dos relatórios das instituições de pesquisa observam que, desde o início dos anos 2000, eles não são mais apenas diagnósticos: formulam um verdadeiro projeto social. O desenvolvimento destas novas técnicas apresenta-se como irresistível e naturalmente conducente ao progresso social, segundo uma visão científica, ou seja, mecânica, racional e programável da evolução do conhecimento. Os desenvolvimentos tecnológicos são apresentados como inevitáveis pelos especialistas, que são acompanhados pelos políticos, induzindo um desenvolvimento igualmente inevitável da sociedade. Uma ciência preditiva da sociedade permite justificar as políticas a serem implementadas, incluindo ações corretivas destinadas tanto a limitar os riscos como a reduzir as resistências.
As nanotecnologias são o assunto de um debate social, que inicialmente se limitou à comunidade científica. O debate entrou na arena da mídia em 2000 com o artigo de Bill Joy “Por que o futuro não precisa de nós” na revista Wired , um dos títulos mais conhecidos da cibercultura. Nos países industrializados, o debate público mal está surgindo quando muitos nanoprodutos são fabricados e distribuídos. É o caso dos Estados Unidos em particular ou do Reino Unido.
Os desafios e riscos induzidos pela incorporação de materiais nanotecnológicos (em particular com nanopartículas), bem como as novas aplicações que serão permitidas através do controlo da manufatura à escala atómica, suscitam preocupações e até alertas.
Nanotoxicology , uma revista científica publicada desde 2007 pela Taylor & Francis , dedica-se especificamente ao estudo da toxicidade das nanotecnologias.
Na França , após uma primeira demonstração contra nanotecnologias em 2 e3 de junho de 2006durante a inauguração do Minatec complexo , um debate público nacional sobre nanotecnologias foi organizado em 2009 - 2010 , mas não deu em nada. Desde então, o site de observação de informações ao cidadão possibilitou o acompanhamento das diversas questões.
Fevereiro de 2014, o Conselho Superior de Saúde publicou parecer sobre um projeto de Decreto Real (RD) relativo à comercialização de substâncias manufaturadas e à criação de um registo oficial para a declaração destes produtos. Para a Bélgica, o Conselho recomenda, portanto, de momento:
Para obter mais informações sobre o projeto de RA em discussão e as recomendações específicas do SHC sobre este projeto.
Na França , as reações ao fenômeno das nanotecnologias vão do questionamento à denúncia.
Produzido em 2007 , o documentário Le Silence des Nanos de Julien Collin pretende ser "um questionamento crítico e racional da atividade científica e do desenvolvimento tecnológico de um ponto de vista antropológico, filosófico e político".
Mais envolvidos, o Grupo Marselha-Aix dos reframes Associação Internacional de Jacques Ellul investigação em nanotecnologia no contexto do transumanismo , um fenômeno que ele descreve-se como as teses expressas por meio do XX ° século pelo sociólogo Jacques Ellul . Ele considera que a técnica mudou de status: deixou de ser "um vasto conjunto de meios, cada um destinado a um fim", evoluiu para um "ambiente circundante por direito próprio" para se tornar "um fenômeno completamente. Autônomo ( ..) fugindo cada vez mais do controle do homem e fazendo pesar sobre ele um grande número de determinações ”. Ellul especifica que não se pode criticar a técnica sem se referir a considerações metafísicas: “Não é a técnica que nos escraviza, mas o sagrado transferido para a técnica” enquanto a política, diante desse sagrado, só pode ser “impotente e até mesmo“ ilusória ”.
Mais ancorado no campo político, contando com uma reação cidadã, mas defendendo-se de ser tecnofóbico , o coletivo Pièces et main d'oeuvre de Grenoble vê nas nanotecnologias a expressão de um novo totalitarismo .