Qu'est-ce que la nanotechnologie moléculaire (MNT)?
La nanotechnologie moléculaire ("MNT") est une technologie de fabrication anticipée qui permettrait un contrôle précis et l'assemblage en position de blocs constitutifs de la taille d'une molécule grâce à l'utilisation de bras manipulateurs à l'échelle nanométrique. La nanotechnologie moléculaire est généralement considérée comme distincte du terme plus général "nanotechnologie", qui est maintenant utilisé pour désigner un large éventail de projets scientifiques ou technologiques axés sur des phénomènes ou des propriétés à l'échelle nanométrique (environ 0,1 à 100 nm). La nanotechnologie est déjà un domaine en plein essor, mais la nanotechnologie moléculaire - l’objectif de systèmes de production productifs à l’échelle moléculaire - en est encore au stade de la recherche préliminaire.
La nanotechnologie a été introduite pour la première fois en 1959, dans un discours du physicien Richard Feynman, lauréat du prix Nobel, intitulé "Il y a beaucoup de place en bas". Feynman a proposé d'utiliser un ensemble de bras de robot de taille conventionnelle pour construire une réplique d'eux-mêmes, mais d'un dixième de la taille d'origine, puis d'utiliser ce nouvel ensemble de bras pour fabriquer un ensemble encore plus petit, et ainsi de suite, jusqu'à atteindre l'échelle moléculaire . Si nous avions plusieurs millions, voire des milliards, de tels bras à l'échelle moléculaire, nous pourrions les programmer pour travailler ensemble à la création de produits à l'échelle macro construits à partir de molécules individuelles - une technique de "fabrication par le bas", par opposition à la technique habituelle consistant à couper jusqu'à ce que vous ayez un composant ou un produit terminé - "fabrication descendante".
L’idée de Feynman n’a pas été largement débattue jusqu’au milieu des années 80, lorsque l’ingénieur diplômé du MIT, K. Eric Drexler, a publié "Engines of Creation", un livre destiné à populariser le potentiel de la nanotechnologie moléculaire. Parce que MNT permettrait aux fabricants de fabriquer des produits de bas en haut avec un contrôle moléculaire précis, un très large éventail de structures chimiquement possibles pourrait être créé. Étant donné que les systèmes MNT peuvent mettre chaque molécule à sa place, les processus de fabrication moléculaire peuvent être très propres et efficaces. De plus, comme chaque système de nanotechnologie moléculaire contient un peu de matière dans un manipulateur à l'échelle nanométrique, les systèmes nanotechnologiques pourraient être beaucoup plus productifs et maintenir des rendements bien supérieurs aux techniques de fabrication modernes, qui utilisent des manipulateurs à l'échelle macro pour fabriquer des produits.
Pour initier une révolution de MNT, il faudrait un "assembleur" - un manipulateur reprogrammable à l’échelle du nanomètre capable de créer une large gamme de structures moléculaires, y compris une copie complète de celle-ci. Les premiers assembleurs ne fonctionneront efficacement que dans des environnements contrôlés par des laboratoires, tels que le vide. L'avènement des nanomachines moléculaires auto-répliquées pourrait rapidement conduire à des "nanofactories de bureau", des appareils de table consommant une quantité modeste d'énergie et contenant le logiciel nécessaire pour fabriquer une gamme intéressante de produits utiles. L’arrivée de MNT allait révolutionner de vastes secteurs de l’activité humaine, notamment la fabrication, la médecine, la recherche scientifique, la communication, l’informatique et la guerre. À l'heure actuelle, on ignore quand les nanotechnologies moléculaires à part entière arriveront, mais certains experts prévoient son arrivée entre 2010 et 2030.