DO MICRO AO NANO-MUNDO - Documentário (2009)

[Musique] autour de nous de vous de moi l'espace médiatique scientifique économique ne raisonne plus que du préfixe nano je n'entends plus parler que de cette échelle le milliardiè de mètres à peine quelques atomes l'agitation est planétaire science et technologie annoncent grâce au nano un monde fascinant des domaines de recherche infini des perspectives miraculeuses des matériaux à l'énergie de l'environnement à la médecine en passant par l'électronique ou l'agriculture les nanos permettrai d'aller vers le plus performant le plus résistant le moins cher le moins polluant rien dans notre monde n'échapperait désormais au nano une démesure qui me

semble parfois effrayante bienvenue dans le nanomonde dans les nanomonde [Musique] bienvenue dans ce voyage à la rencontre des initiateurs des pionniers qui ont permis de pénétrer l'infiniment petit [Musique] ok ok on a le mètre c'est grand comme ça le milliè de mètre c'est le millimètre et le milliè de millimèt c'est le micron [Musique] et enfin le milliè du micron c'est le nanomètre bienvenue dans le nanonde Nano vous avez dit nano à force d'entendre le mot mis à toutes les SAU le néophy que je suis h per un peu son latin il est temps d'aller voir

de plus près et même de très très près car les c'est d'abord une échelle 10 mliard m quelques atomes un nanomètre c'est quatre atomes de silicium mis côte à côte à cette échelle une poussière à la taille d'une planète entre le monde du macro le nôtre et le monde du nano en grec tout petit il y a le même rapport d'échelle qu'entre l'épaisseur d'un doigt et le diamètre de la planète Terre au cours du 20e siècle la quête de l'infiniment petit n'a cessé de faire fantasmer les scientifiques et a bouleversé notre monde de l'informatique à

la physique nucléaire de la biologie à la science des matériaux aujourd'hui i une nouvelle aventure s'engage celle des nanosciences et nanotechnologies qui regroupe l'ensemble des disciplines qui étudient et utiliseent les propriétés de la matière à cette échelle [Musique] nanométrique et à cette échelle serions-nous capable de percer certains secrets de la nature et de la matière de réaliser les mêmes prouesses que les mouches et marcher au plafond de voir nos membres repousser comme la queue d'un lézard de faire des revêtements sur lesquels tout glisse comme sur une feuille de lotus ou encore de faire des piles

aussi minces qu'une feuille de papier et aussi puissante qu'une centrale nucléaire de fabriquer des câbles capables d'aller de la Terre à la Lune ou de faire des ordinateurs moléculaires pour répondre à ces questions je pars d'abord au Japon dans la province de Nagano où je vais assister à une conférence donnée par le britannique Sir Harold Crotto un des pionniers de ce nanomonde un de ses plus célèbres vulgarisateurs ici comme partout ailleurs il est accueilli comme une star et pour commencer il me donne sa vision des [Applaudissements] nanotechnologies il existe plusieurs définitions des nanotechnologies celle que

je préfère c'est l'assemblage atome par atome molécule par molécule pour créer des structures complexes com par de le chimiste s'est-il retrouvé mêlé à cette histoire professeur à l'Université de sosex au Royaume-Uni il voulait connaître la nature des longues chaînes de carbone que rejettent dans l'espace les étoiles en mourant sur Terre nous connaissons les formes pures de ce même carbone que sont le diamant pour la bagodoie et le graphite dans la mine de crayon mais dans l'espace les atomes de carbone semble s'assembler pour former d'autres types de structur pour comprendre lesqueles décide de reproduire en laboratoire

les conditions de la naissance de ces poussières stellaires en 1984 à Houston au Texas il rejoint Bob kurl et Richard smoly qui dispose du matériel et de l'équipe la plus en pointe je suis allé à Rice University pour réaliser cette expérience au bout d'environ 3 jours nous sommes arrivés à un résultat incroyable nous avons observé un signal extrêmement fort qui nous indiquait qu'on avait là 60 atomes de carbone assemblés sous la forme d'une structure très stable c'était une surprise totale on s'est dit qu'une forme ronde pouvait expliquer ce résultat et donc d'un seul coup malgré

la théorie selon laquelle le graphite adopte toujours une forme plane nous avons soudain découvert qu' une toute petite échelle c'estàdire lorsquon a seulement 60 100 1000 ou même jusqu'à 10000 atomes le graphite ne veut pas rester plat il veut se courber on était surexcité l'expérience dépasse toutes les attentes 60 atomes de carbone s'assemble pour former un objet qui ne peut au vu des calculs qure sphériques rond comme un ballon de football c'est le C60 le premier membre d'une nouvelle famille de composé du carbone baptisé fulren par croto lui-même du nom de l'architecte visionnaire Buckminster fuler

qui pour l'exposition universelle de 1967 avait construit un dô à la silhouette prémonitoire alors vous vous en sortez pas mal pas mal j'en a déjà 1 2 3 4 en découvrant cette nouvelle molécule en montrant qu'elle pouvait s'autoassembler à partir d'atomes de carbone en étudiant les caractéristiques et les propriétés spécifiques liées à sa taille les scientifiques font pour la première fois objectivement des nanoscience et technologie et c'est ainsi que croto et sren feront décoller le nanom ça n'a pas eu tant d'impact que ça 1985 nous n'avion que des suppositions il fallait tout d'ailleurs les priers

papi affirm qu'on avait tout faux articles étai stupid stupide totalement stupide d'ailleurs ils obtiennent la preuve de l'existence de cette forme de carbone sphérique et croto cur et reçoiv en 1996 le prix Nobel de [Applaudissements] Ch l'aventure est lancé mon voyage continue pour connaître les dessous de l'affaire je faire un petit tour en Californie c'est là que je retrouve James l'un des étudiants qui travaill à r avecot lorsquil découvrit le C60 depuis l'étudiant a fait du chemin il dirige aujourd'hui la plateforme de nanotechnologie du California Institute of Technology le ctech le C60 a été la

première découverte totalement inattendue cette découverte les scientifiques ont été obligés de repenser tout ce qu'ils croyaient savoir sur le carbone et le carbone c'est l'élément de base de toute la biochimie avant ça personne n'avait imaginé du carbone courbe et donc avant le nanomonde pour modifier un matériau ont modifia sa composition chimique les différents éléments qui le composent et pour ça on se basait sur le tableau périodique des éléments c'était le seul moyen maintenant on peut aussi intervenir au niveau de la taille et la forme ce qui nous donne un contrôle bien plus ant ça change

tout ce qui a vraiment émergé ces dernières années ce qui a donné une nouvelle dimension excitante en chimie en physique c'est cette possibilité de contrôler à un niveau très pointu la taille et la forme des matériaux et donc leur [Musique] propriétés quels ont été les précurseurs dans les nanotechnologiesman ici au Caltech a été le premier lors d'un discours à poser les bases des nanotechnologies c'était en 1959 je crois et son discours a été très largement incompris jusqu'à il y a une vingtaine d'années le comportement des éléments à petite échelle est tellement extraordinaire tellement différent si

merveilleusement différent de quoi que ce soit à grande échelle on dit que les électrons se comportent comme des ondes et bien non pas exactement qu'il se comporte comme des particules pas exactement qu'il se comporte comme un nuage autour du noyau non pas ex exactement fenman lui aussi a réolé d'un prix Nobel a eu une intuition dans les années 1950 arrêtons de chercher à réduire construisons à partir de l'infiniment petit à partir de l'atome si la nature conçoit les éléments à partir d'un savant assemblage d'atomes et de molécules selon fenman l'homme pourrait un jour faire de

même si l'on maîtrise l'organisation de tels éléments lidipuciens à très grande échelle il devrait être possible de construire n'importe quel objet cailloux ou gripin et en plus la bonne nouvelle c'est qu'alléchelle atomique le monde est infiniment vaste il y a plein de place en bas entre les atomes qui composent la matière dans l'épaisseur d'une feuille de papier il serait possible d'empiler environ 400000 atomes de métal et il resterait encore de la place mais construire quoi et surtout comment il faudra du temps avant de commencer à trouver des réponses à ces questions ce qui s'est passé

c'est que durant ces 10 ou 20 dernières années les chimistes ont appris à construire et à contrôler des molécules d'une taille de quelques nanomètres avec une très grande pré dans le même temps les ingénieurs qui travaillaient dans l'électronique et les circuits intégrés ont commencé à fabriquer des structures de plus en plus petites quand ces deux mondes se sont rencontrés ils se sont rendus compte qu'il travaillaient à la même échelle c'est de cette rencontre que son les nanotechnologie retour au Japon croto poursuit ses visites et ses rencontres et moi je continue à apprendre que la taille

compte par exemple bouleversant bien des idées reçues à l'échelle du nanomètre à cette échelle de l'infiniment petit les propriétés de la matière change ce ne sont plus les mêmes règles celles du monde qui nous entourent tous les jours qui déterminent les possibilités et le comportement des [Musique] choses plus on va vers le très petit plus on s'approche de l'atome et plus les propriétés de la matière changent un bon exemple c'est l'eau si vous versez de l'eau sur un plateau et bien cet eau va rester plate à cause de la gravité la mer par exemple est

plate pour cette raison en revanche si vous observez une petite goutte d'eau elle est ronde c'est une sphère car ce n'est plus la gravité qui la contrôle ce sont les effets de surface à cette petite échelle ces forces domine celle de la gravité quand on s'approche des atomes et des molécules on commence à se poser des tas de questions comment sommes-nous construits comment nos sont li les uns aux autres et là on parle en fait d'effet quantique et nous en sommes le résultat un effet quantique qu'est-ce que c'est un comportement différent de la matière lié

à la physique quantique et cette physique quantique qu'est-ce que c'est d'autres loi physique que celle qui régisse le monde qui nous entoure un exemple si je prends une balle la lance contre un mur dans notre monde elle rebondit mais si je suis tout petit et que cette balle est de taille nanométrie parce qu'elle heurte le mur elle rebondit bien sûr mais aussi elle traverse elle est ici là ailleurs et si vous n'y comprenez pas grand-chose moi non plus et les plus grands chercheurs s'interroge [Musique] toujours bon alors la mécanique quantique ce sont des phénomènes très

étranges par exemple si vous essayez de déterminer avec une très grande précision où se trouve cet objet et bien vous ne pourrez pas savoir où il va et si vous voulez savoir très précisément où il va et bien vous ne saurez pas où il est ça s'appelle le principe d'incertitude ça a été énoncé par Heisenberg c'est une des bizarreries de la mécanique quantique je vous donne un exemple très simple le fait que vous soyez capable de voir les couleurs est déjà un effet quantique on en a pas conscience on y est tellement habitué et pourtant

personne ne peut expliquer la couleur des choses et plus on descend vers les composants de la matière plus les effets quantiques deviennent important qui dit nouvelles propriétés dit nouvelles applications mais ne nous avançons pas trop ces propriétés il faut d'abord les connaître les répertorier il a fallu attendre 1981 et l'invention du microscope à effet tunnel pour qu'un nouveau pas soit franchi voir la matière à l'échelle atomique une autre étape cruciale de l'histoire des nanosciences et technologie et là c'est à nouveau en Europe que ça se passe rendez-vous dans le sud de l'Allemagne en Bavière avec

gerbinig un autre pré [Musique] Nobel on a cherché parmi toute la technologie existante celle qui permett d'étudier les détails les plus finit rien alors on s dit s'il n'y a rien il faut inventer quelque chose qui nous Perm d'étudier les plus petites structures et après à peine quelques mois de réflexion nous avons décidé de construire un microscope plus puissant que tout ce qui existait ainsi soit-il et le microscope à effet tunnel était né ce qu'ils ont fait c'est ils ont révélé l'image d'une surface un peu comme on recréerait l'image de ce sol à partir de

l'image de tous les Carau qui le compose eux ils ont révélé l'image de la surface d'une galette de silicium et pour la toute première fois ils ont pu voir la disposition de ces atomes un par un et ils ont réalisé une carte de cette structure atomique en fait vous avez de éléments d'un côté vous avez le matériau que vous voulez observer vous aurez donc un échantillon un échantillon de cette table par exemple qui sera composé d'atomes il seront à peu près comme ça des objets r organisé d'une certaine façon avec dessous d'autres atomes des atomes

partout maintenant pour voir où se trouvent ces atomes comment ils s'organisent vous utilisez le deuxème élément une pointe extrêmement fine un peu comme une aiguille en acier sauf que cette aiguille est composée d'atomes et qu'elle a cette forme très pointue on a donc un atome ici et d'autrre là en volume et ça forme une pointe à partir de tous ces atomes à partir de là on s'approche on applique un courant électrique circule entre les deux éléments et lorsque le courant peut passer on sait où se trouve le premier atome ensuite on peut se déplacer sur

le côté puis on arrive à ce point ici et en répétant ce procédé d'une façon continue en se déplaçant par là on voit la structure atomique on procède ligne par ligne c'est ce qu'on appelle un scan et en additionnant toutes ces lignes on obtient une image de cette [Musique] surface [Musique] pour la première fois en regardant une surface on pouvit VO sa structure en ha résolution et on découvrait tous les atomes qui se trouv là et for cette superbe structure alors bien sûr ça a été un moment [Musique] trèsm on a besoin de cette sensation

physique c'est mieux qu'une représentation mathématique je me souviens que lorsque j'étudiais les molécules la seule indication que j'avais c'était des signaux sur des graphiques alors que maintenant on peut vraiment voir ces molécules à mon sens il n'y a aucun doute les êtres humains ont besoin d'une représentation physique ça nous aide même si cette représentation n'est pas réellement parfaite car on sait bien grâce à la mécanique quantique qu' cette échelle im sont trompeuses mais ell nous aide pour développer de nouvelles idées de nouvelles expériences il faut juste faire attention à ne pas les prendre au pied

de la lettre grâce à l'invention de gin etr maintenant on peut voir voir une représentation voir les atomes un par un un monde fantastique et merveilleux se dévoile et cette pointe qui scanne la matière permet d'aller encore plus [Musique] loin pour la première fois on est entré en contact avec des atomes aucune autre méthode ne permettait de toucher les atom quand on touche un atome on le comprend mieux on peut jouer avec on peut le [Musique] pousser on peut même construire des structures artificiel atome par atome et d'ailleurs ça a été fait depuis n pas

un Rê ça existe d' et déjà à peine ces possibilités du microscope à effet tunnel mise en évidence certains se sont mis à déplacer des atomes un par un pour construire des structures des plus sérieuses au plus fantasques qu'importe le sujet l'important était de démontrer que l'on pouvait dessiner fabriquer à l'échelle atomique mais bien sûr il y a des limites assembler une feuille de papier en ajoutant un million d'atomes par seconde prendrait plus de 13 milliards d'années [Musique] construire atome par atome avec un microscope à effet tunnel ça prendrait beaucoup trop longtemps il faudrait des

années pour assembler une structure complexe on peut donc pas le faire avec ce type de microscope en revanche on peut combiner son utilisation avec l'autoassemblage en plçant par exemple un atome ici un autre là et un autre encore ailleurs Le Rest se construit ensuite par autoassemblage l'utassemblage c'est simplement la capacité de la matière àorganiser se à l'image des cellules du vivant le meilleur exemple d'autoassemblage par Botom c'estàdire atome par atome molécule par molécule c'est l'être humain parce que c'est comme ça que nous avons été assemblé et construit à partir de molécules ce que nous avons

appris du vivant c'est qu'il existe une méthode pour construire des systèmes très complexes des genres de machines si vous voulez des machines qui construisent brique par brique et c'est vraiment comme ça que procède les ribosomes dans les cellules lorsqu'elles attrapent toutes ces briques les protéines les assemble en suivant l'incroyable programme de laad de cette idée presque insensée que ce que peut faire la nature un jour l'homme saura lui aussi le faire bref de ramener les mécanismes du vivant à de simples problèmes technologiques né dans les années 1990 l'idée de construire bottom up de base en

haut de construire en assemblant les atomes un par un grâce à l'auto-organisation plus besoin de couper un arbre pour obtenir un curdent plus besoin de faire du topd d'aller du plus gros au plus petit il suffirait de faire du bottom up d'assembler les atomes qui composent ce curdent des esprits délirants visionnaires ou prophétiques rêvent déjà à l'époque de machinees moléculairire qui effectuer ces [Musique] opérations l'objetif de la technologie de fabriquer des choses rarrant les BRI mê de la matière et considèreaujourd'hui on est capable de prendre briplacer de lesemù souite il me évident qu'on est d'une

révolution impliation gigantesqu qui pourra changer son livre les engins de la création des installations des sortes de robots capables d'assembler d'autres robots copies d'ux même qui travailleront simultanément à la chaîne pour créer atome par atome et à grande vitesse les objets que nous désirons terminé les procédés gourmands en matières premières et en énergie on pourrait façonner les objets à partir des briques mêmees de la matière les atomes les fabriquer sans déchets défaut ni impureté un fantasme décrié par la communauté scientifique mais qui alimente la machine à [Musique] rêve aujourd'hui tout cela reste de la pure

science-fiction et pourtant pourtant je découvre que Texas précisément un r University la même où Harold Crot a mis au jour les fen un scientifique fabrique des molécules capables de transporter des atomes des nanoitures ou nanoamion un concept qui peut sembler délirant il s'appelle jy tour et ses idées ses travaux peuent faire croire à un illuminé pourtant mettez ces lunettes la plupart des recherches qu'on fait ici concne les nanooitures une nanoiture a qu roues elle peut rouler sur une surface de ce point de vue elle ressemble donc beaucoup au voitures qu'on connaî on part d'un élément

qui va servir de châssis puis on ajoute d'autres éléments qui vont servir de pivot molécule par molécule par bottom up puis on ajoute les roues toujours par bottom up c'estàdire en partant des plus petits éléments du bas vers le haut certaines ont des moteurs et comme es sont minusculeselon le modèleutar 20 et 30000 sur le diamètre d'un seul cheveux elles sont vraiment petites c'est la lumière qui leur fournit de l'énergie quand on les éclairire elles se mettent à [Musique] rouler en une seule opération Jim tour est capable de produire plusieurs milliards de nanovoitures un 1

avec 180 derrière plus que tout ce que l'industrie automobile a produit dans toute son [Musique] histoire on est loin d'être capable de construire de grandes structures avec cette méthode nous savons juste attraper un à un les atomes pour les déplacer où on le souhaite mais imaginez dans un siècle ces nanovoitures transporteront des objets et assembleront des structures aussi grandes que des immeubles car en fait cela fait 5000 ans que nous construisons des bâtiments de la même manière brique par brique avec du mortier et des poutres mais existeraitil un moyen de construire par bottom up beaucoup

de gens pensent qu'on peut pas construire suffisamment vite de cette façon là mais en fait si il existe des variété d'herbes qui parviennent à pousser d'un m en une seule journée donc tout ce qu'il nous reste à faire c'est apprendre à reproduire ce phénomène il n'y a rien de magique dans la nature c'est juste un système complexe l'idée derrière les nanitures d'abord de comprendre le mouvement puis de savoir comment saisir un objet et le déplacer et d'arriver ensuite à répéter ses opérations et à les coordonner à grande échelle pour construire des structures plus grandes et

donc avec vos nano voitures vous serez capable de construire des voitures comme celle-ci absolument après la découverte des ful renes la mise au point du microscope à effet tunnel l'étude des phénomènes d'autoassemblage et l'idée de construire directement à partir des briques de la matière les années 1990 vont être marqué par une nouvelle découverte qui va faire sortir les nanotechnologies des laboratoires pour les projeter pour la première fois dans le monde des applications industrielles les nanotu de carbone aux propriétés presque incroyabl si fois plus léger et 100 fois plus résistant que l'acier nan sont même plus

dur que le diamant avec des caractéristiques de conducteur ou de semionducteur direction le Japon où travaille le fringant sumijima l'acteur historique de leur découverte carbone nanobe TR mots les nanotubes de carbone sont composés d'atomes de carbone ils ont une forme tubulaire et ils sont très petits nanométriqu ces nanotubes sont de la même famille que le graphite mais leurs propriétés sont très différentes et e pas l'état naturel ce sont des objets artificiels un matériau synthétique que nous créonsz regardez en voici là ça ce sont des nanotubes de carbone agrandi des millions de fois est-ce que je

peux jeter un coup d'iloui bien s pas mal oui on voit plutôt bien comme si c'était des cordes ce qu'on voit là ce ne sont pas des nanotubes isolés ce sont nanu de carbone je vais agrandir là on a une image typique de ces nanotubes quelle est la taille de ce qu'on observe là c font entre 1 et 3 nanomè de [Musique] diamètre petit retour en arrière sur les circonstances de cette découverte des nubes [Musique] parima an 80 en 1985 la molécule de feren a été découverte mais à l'époque les gens ne s'intéressai pas encore

vraiment à ce matériau et mon ami Harot qui a eu le Nobel m'a un jour en assistant c'est mon prénom tu devrais travailler sur ce matériau tu connais déjà bien le carbone et donc je me suis investi dans ce domaine de recherche et en 1991 par accident derrière des fin que j'avais synthétisé juste à côté j'ai trouvé un matériau à la forme allongée c'est comme ça que ça a [Musique] commencé c'était une surprise de découvrir ce matériau oui parce que d'habitude le carbone se présentait sous une forme massive sphérique ou alors comme un agrégat rectangulaire

mais un matériau aussi allongé c'est tellement rare dans la nature en quelques années ces nanotubes deviennent l'icône du nanonde la figure emblémati des nanotechnologies grâce àima voilà pour l'histoire officielle mais jecouvre un autre japonaisendos les années 1970 aurait mis le Do sures structur mais sans pouvoir les analyser le don et la léende Ve même que bien avant encore dans les années 50 desider dans le laboratoire queil passé dans les années 70 on a trouvé petit tube S mais il était trop T pour imaginer produire mivement pour des applications il très difficile de convaincre les gens

partout dans le monde de travailler sur ce nouveau matériau rrap est pr très pr ilite cons la fine fleur du carbone mondial est rassemblé pour parler propriété du carbone et application et il a convi son vieux complice son ami Harot superstar et invité [Musique] d'honneur les nanotubes de carbone peuvent être utiles dans toutes les technologies fondamentales du 21e siècle nous sommes donc très motivés pour que ce matériau innovant soit utilisé le plus possible aujourd'hui dans tous ces domaines par exemple dans les gros avions actuels il y a environ une ton de câ électri remp par

des nanub de carbone on pourrait peut-être réduire ce poidous'ons pasore réussi long pourtant scientifiquement il devrait être possible de faire pousser des nanotubes aussi long qu'on le souhaite d'un km de 2 km des nanotubes qui IR du Japon à Hawaï mais pour cela il nous faut encore faire de véritables progrès techniqu attention il ne faut pas oublier qu'il s'agit là de quelque chose d'incroyable on a affaire à un objet dont le diamètre est million de fois plustit que celui d'un ballon de foot en fait le rapport entre le diamètre de la Terre et d'un ballon

de foot est le même qu'entre ce ballon de foot et le nanotube de carbone et en même temps on voudrait que ce nanotube fasse plusieurs mètres de long outre leur conductivité électrique et thermique les nanotubes présentent une résistance mécanique dépassant celle des meilleurs matériaux actuelle par exemple la ou Kev elle devrait permettre un allègement significatif des matériaux les nanotubes ont aussi une excellente résistance chimique en présence de produits oxydants ou permettent d'envisager des applications pour stocker l'énergie les nanotubes de carbone par exemple devrai donner la possibilité de fabriquer des batteries capabl d'emmagasiner et de restituer

à volume égal 10 fois plus d'énergie des applications semblent pouvoir toucher tous les domaines de l'électronique à la santé et la production de nanotu a déjà commencé voici l'appareous produire les nanocornes de carbone les nanocornes de carbone sont comme les nanotubes les nanotubes ont un diamètre constant tandis que les nanocornes sont semblables au cornes d'un taureau d'où leur nom c'est donc ici que nous chargeons le matériau les blocs de carbone donc ça c'est du carbone oui c'est du carbone donc à l'intérieur de l'appareil ces tubes tourn sur euxmême pendant qu'on applique sur eux un faisau

las ay laser qu je sais pas c'est là que le carbone s'évapore pour aboutir à nos nanornes de carbone qui sont extrêmement légère comme de la su fait ensuite passer dans ces grands réservoir puis ils arrivent enfin dans ce petit container là on les récupère ici et voilà à quoi ça ressemble tellement léger mme si ce récipient é plein il ne per pas plus de 5 qutité de N produise ici00 par jour c'est une méthode plutôt efficace [Musique] on peut en acheter ça coûte 500 dollars le gram c'est donc encore un matériau très cher plus

cher que le platine ou que [Musique] l'or voir Le nanomonde le toucher découvrir de nouvelles formes de la matière Imagineer construire atome par AT fabrier les premers nanotuub tout cela aurait pu rester au fond des laboratoires presque un délire de scientifique obsédé par l'infiniment petit s'il n'y avait pas eu cet homme un personnage à l'alure singulière un Américain qui derrière son fort accent roumain cache l'éloquence d'un prophète mirael Rocco le pape des nanotechnologies c'est lui qui va donner le coup de pied ultime qui va propulser les nanosciences et les nanotechnologies sur le devant de la

scè il est reçu en France comme un invité de marque par le directeur du flamban ne minat centre dédi au nanotechnologie inauguré en 2006 et regroup sur 20 200 [Musique] chercheurs j'ai mars 1999 d'être reçu à la Maison Blanche lors d'une rencontre avec les responsables politiques de la science et des technologies on m'a donné 10 minutes pour expliquer tout ce que les nanotechnologies pouvaient apporter à la société on a réussi à les convaincre de l'importance de ce domaine à tel point qu'ils ont fait figurer les nanotechnologies dans leur stratégie à long terme c'était exceptionnel parce

qu'un an plus tôt aucun d'entre eux ne savait ce nechn et le 18 décembre 1999 on m'a demander de ne plus parler de nanotechnologie au méia car le président voulait en parler luime bientô les chercheurs vont créer des appareils cap de traduire aussi vite qu'on parle on aura des matériaux 10 fois plus résistant que l'acier et beaucoup plus léger on aura aussi et ça je trouve ça incroyable des ordinateurs moléculaires de la taille d'une goutte d'eau doté de la même puissance que nos superpers ordinateurs les plus performants pour accélérer les progrès scientifiques et technologiques dans

toutes ces disciplines je vous demande d'accorder votre soutien à mon projet de financement sans précédent à hauteur de 3 milliards de dollars pour la recherche du 21e siècle il s'agit de la plus forte augmentation la recherche civile à notre époque nous le devons à notre futur ça a eu un impact énorme dans le monde des affaires comme dans celui de la politique en fait l'effet immédiat ça a été la réaction du Japon en apprenant que les États-Unis allaient engager un demimilliard de dollars rien que dans les nanotechnologies les Japonais ont décidé d'investir autant dans leur

programme de recherche av praré ce so un discours présidentiel une prise de position politique et le monde s'enfamme les États-Unis LAN la National nanotechnology inititive 2001 l'Europe réag très rapidement comm leaconte en Belgique renzoini le directeur de l'inititive européenne en nanotechnologie entre 2003 et 2008 non il y a une compétition forte on est tous au même moment de l'histoire il n'y a pas une une économie qui est particulièrement en avance d'une façon structurelle il y a des secteurs où l'Europe a bougé bien et plutôt que autres d'autres pays d'autres économies non européennees avec la recherche

européenne depuis les années 80 l'Europe est active dans les nanotechnologies les investissements européens par rapport au reste du monde dans ce domaine des nanotechnologies il correspondent à quoi les programmes de recherche européenne on commencé à donner des fonds pour recherche nanotechnologie avec déjà les 4e les 5e Programme Cadre les 7e programme cadre dans la période 2007 2013 déjà dans sa première année a déjà donné quelque chose comme 600 millions d'euros pour soutenir la N technologie alors en 2007 les États membres de l'Union européenne ont dépasser un milliard d'euros de soutien investissement retombée économique les chiffres

donnent le tourn et pour les décrypter je vais voir aux États-Unis celui qui est l'auteur de l'une des études les plus complètes sur le sujet Mark Bunger est consultant chez LX research un cabinet spécialisé dans la prospective économique bonjour je suis marer bon voyage il commence par me proposer de faire un petit shopping nano dans un magasin d'articles de sport de la ville [Musique] le résultat de notre nanopping dans un magasin de sport en fait plusieur de ces produits int des nanub de carboneette par exemple c que les n mat Perm de renforcer le structure

ona bal etnergie dere C sans déformer en retour la raquette et ça c'est des Nanot d'un autre genre les nageurs veulent aller vite mais le frottement est un des facteurs qui peut les ralentir donc aujourd'hui de nombreuses combinaisons intègre un revêtement nanohydrophobe qui repousse l'eau et permet de réduire la friction et de nager un peu plus vite là on a à nouveau des nanotubes de carbone intégrés dans un cadre de vélo ce qui le rend plus résistant et plus léger certaines personnes aimentêtre à la pointe de la technologie au niveau de leur équipement sportif même

s'ils ne savent pas vraiment ce que ça leur apporte en plus je pense donc qu'il y a également un aspect psychologique qui joue qui est tout au moins aussi important que la réalité matérielle à mon sens il faut être un athlète de très haut niveau pour réellement sentir la valeur ajouté de ces produits ici on parle encore de nanotube mais les applications dépassent largement ceci et ne se limitent pas à des articles de [Musique] sport les grands domaines où l'on investit de façon importante pour les nanotechnologies sont la santé les sciences du vivant l'électronique et

les technologies de l'information les matériaux l'énergie et l'environnement et l'instrumentation comme les microscopes électroniques dans le monde on investit au total un peu moins de 14 milliards de dollars dans les nanotechnologies est issu du capital risque qui parie sur des technologies très en avance et le reste est équitablement divisé entre investissement public et privé l'Amérique du Nord l'Asie et l'Europe investissent environ 4 milliards chacun dans les nanotechnologies la croissance de ces investissements est partout la même c'est une croissance à deux chiffres mais la part de l'Asie par exemple augmente très rapidement le mouvement est planétaire

la globalisation est immédiate l'Europe entre dans la danse et comme dans des tas de domaines c'est la Chine l'Inde et même la Russie qui connaissent les plus fortes croissances ces dernières années la Chine est aujourd'hui en 3è place en terme d'investissement public 4e pour les investissements privé et les centres dédiés au nanotechnologie dans le pays lestats-unis et l'Europe risqu d'être bientôt dépassé on fait des objet en Chine et desu géant à San Francisco déta dans une boulangerie française les règles de ce jeu à dimension internationale je [Musique] vaisesserienu on appelle ça un napoléon nous avons

mené une étude dans laquelle nous avons noté les pays selon de facteurs premièrement sur le investissement dans la recherche fondamental en nanotechnologie et deè sur le capacité à commercialiser leur découvert on a vu que de nombreux pays européens comme la France par exemple ont d'excellents résultats sur un plan académique purement scientifique mais ils ne sont pas aussi efficac que l'Inde ou la Chine par exemple pour en faire des produits commerciaux que peut-on dire des points forts ou des points faibles de chacun sur sur chaque continent en fait les nanotechnologies aujourd'hui sont en train de passer

du stade de la recherche scientifique à celui des premières applications commerciales et les pays qui profitent le plus de l'essort des Nanot sont ceux qui sont déjà à la pointe dans certains domaines par exemple pour un pays qui a déjà une recherche médicale avancée les nanotechnologies vont augmenter cette avance si un pays a une agriculture forte idem les nanotch vont accroître son avantage 60000 publications dans le monde entier sur les nanotechnologies des brevets qui se comptent par milliers et ces chiffres augmentent Chac année de près de 30 %. on parle de la France l'occasion est

trop belle pour ne pas la saisir un petit retour en Europe pour interroger Françoise rour une économiste spécialisée dans le domaine la quantité de brevet mais aussi la quantité de publication qui se réfère à des concepts nanométriques explosent littéralement donc on n'est pas du tout dans un phénomène de mode cette échelle nanométrique est vraiment l'échelle pertinente recherchée pour ses propriétés pour l'invention Françoise rour est aussi l'une des expertes consultées par la Commission européenne et elle représente la France dans le dialogue international en matière de nanotechnologie et les nanotechnologies ce ne sont pas seulement des avancées

scientifiques des avancées technologiques c'est aussi devenu un facteur essentiel dans les politiques de développement de nombreux pays dans les relations internationales chaque pays veut en être et lance ses plans de recherche les feuilles de route scientifiques et techniques émergent dans de très nombreux pays en même temps et donc pour citer le Brésil par exemple qui est très intéressé par les applications agroalimentaire la Chine est très très intéressée par toutes les applications relatives au nanomatériaux de de même que le Japon l'Afrique du Sud s'intéresse par exemple du fait de son patrimoine mini important aux applications dans

le domaine de l'utilisation de l'or donc des nanoparticules d'or ce qui fait que les initiatives en faveur des nanosciences et des nanotechnologies les initiatives publiques émergent pratiquement simultanément dans de nombreux lieux si les outils de recherche et de production coûtent cher la théorie elle reste accessible à qui veut bien s'y intéresser c'est le Paris que font de nombreux pays émergents arrivés directement au même niveau de compétence que celui atteint après plusieurs années par la France la Scandinavie le Japon ou les États-Unis je décide de faire un tour en Afrique du Sud chaque pays peut avoir

des priorités différentes mais les nanotechnologies ont l'avantage de pouvoir répondre à toutes sortes de problématiques j'ai retrouve tombella Elli il est l'un des responsables du département pour les matériaux nanoostructurés au Centre National de la Recherche sud-africaine il m'explique que les enjeux sont trop importants pour rester à la traain et les implications vont de l'économie à la politique en passant par la société en Afrique du Sud on a besoin de valoriser au mieux nos ressources naturelles comme pour les minerais par exemple plutôt que de simplement les exporter on va pouvoir le conférer une valeur ajoutée avant

de les vendre nous avons besoin de la science pour nous aider à résoudre certains problème de société comme par exemple dans les domain de la santéénerie pour la dépollution de l'eau et les nanotechnologies pourrai nous être utiles dans tous ces domaines lorsque vous parlez de priorités différentes quelles sont-elles écoutez à mon sens la science n'a pas de territoire de prédilection elle peut se développer n'importe où ceux qui enseignent la science par exemple peuvent très bien l'enseigner n'importe où dans le monde mais il est important pour nous que les choses se passent en Afrique du Sud

et pas ailleurs car ici nous sommes plus proches des problèmes dont souffre notre donc mieux à même de les résoudre et dans un pays en développement comme ici nous pouvons mettre en place des industries spécialisées très efficace et beaucoup moins coûteuse qu'ailleurs les nano laissent envisager des innovations technologique des retombées économiques des nouvelles relations entre les pays des bouleversements sociaux et même une nouvelle manière de faire de la science Auel des barrières disciplinaires traditionnellz dans une université comme choses s'organisent encore selon ce qu'on appelle un modèle germanique ça veut dire que les disciplines sont séparées

la chimie la physique la biologie et même à l'intérieur du département chimie tout est cloisonné en spécialités différentes bref ce type de structure a été mis en place pour résoudre les problèmes de mon père ou même plutôt de mon grand-père pas pour résoudre nos problèmes actuels comme le manque d'énergie ou les systèmes de santé je pense que si on veut être vraiment efficace la science moderne doit refuser cette organisation germanique ce cloisonnement et passer d'un domaine à l'autre pour résoudre les problèmes les nanotechnologies ont servi de catalyseur dans cette démarche davantage que n'importe quel autre

domaine les nanotechnologies nous offr maintenant un langage commun et des connaissances qui nous permettent d'avancer ensemble en apprenant les uns des autres grâce au nanotechnologie on peut tous travailler ensemble comme jamais auparavant et ça c'est un grand plaisir et parce qu'on avance tous de concert on obtient des progrès scientifiques qui nur pas lie autrement les nanotechnologies offrent l'occasion de révolutionner les méthodes de production de révolutionner la médecine de révolutionner notre compréhension du monde nous sommes dans une situation où nous devons passer de plus en plus vers une économie basée sur la connaissance mettre plus d'intelligence

utiliser notre cerveau comme matière première alors de plus en plus nous mettons la maère dans les dans les je crois que le but l'objectif final des nanotechnologies c'est de construire des objets complexes dans l'avenir les machines ressembleront de plus en plus au vivant et ce sont entre autres les Nanot qui vont nous permettre de parvenir à ça c'est ça la direction et un jour nous serons peut-être incapable de savoir si on est face à une personne ou si on intéragit avec une machine ce qui voudra dire dans ce CASL qu'on fera face à une nouvelle

forme de que je peux espér que l'humité évolue la S app fant ser disponi fera pas une mauaise utilisation qu'il pour être malutilis bien nor technologie peutre utilisous les jours pas étonnant donc que les nanosciences et les nanotechnologie à peine née provoque autant d'inquiétude que d'attente surtout dans un contexte où la connaissance doit prendre de plus en plus de place dans l'économie pour parer aux problématiques d'énergie d'environnement mon aventure au pays des nano est donc loin de toucher à son terme queles sont les risques les bénéfices les règles à se donner est-ce une évolution une

révolution répondre à toutes ces questions sera l'occasion d'autres explorations à la découverte des premières applications qui arrivent sur le marché des matériaux à l'alimentaire de l'électronique au textile ou encore dans le domaine de la santé sans oublier les questions éthiques ou toxicologiques en route pour d'autres [Musique] [Musique] voyages machines and drugs delerans nan solar cells fromantum wells and enough cool science to your Bell [Musique] [Applaudissements] [Musique] nan I