Qu'est-ce que l'industrie de la nanotechnologie?
L'industrie des nanotechnologies est un domaine de recherche et de développement interdisciplinaire dans la plupart des sciences de la vie et des sciences physiques. La nanotechnologie moléculaire à partir de 2011 est largement axée sur les développements dans les quatre secteurs clés de la médecine, des systèmes militaires, de l'énergie et de l'informatique, bien que la recherche puisse toucher presque tous les domaines d'intérêt industriel ou commercial. Au début du 21 e siècle, les modèles commerciaux des entreprises de nanotechnologie se concentraient principalement sur la science des matériaux, ainsi que sur les systèmes de création et de distribution de médicaments pharmaceutiques. En effet, il est plus facile de concevoir des structures chimiques et matérielles uniques que des nanotechnologies plus matures du futur, qui se focaliseront de plus en plus sur des machines autonomes, se répliquant et conçues pour effectuer des tâches spécifiques.
Étant donné que l’industrie des nanotechnologies peut être extrêmement diversifiée et apporter des perfectionnements aux matériaux et au fonctionnement des machines dans pratiquement tous les processus, la formation en nanotechnologie doit tenter de faire comprendre l’esprit de nombreux domaines de la recherche. Cela aboutit souvent à des experts dans certains domaines, tels que la physique, la chimie ou la cristallographie, dans des domaines tels que la microbiologie et le génie électrique, afin qu'ils puissent travailler dans d'autres disciplines afin de comprendre pleinement les processus qui agissent à l'échelle moléculaire. Les nouveaux étudiants dans le domaine des nanotechnologies doivent acquérir une compréhension fondamentale de plusieurs domaines du savoir humain. Il s'agit notamment de la physique, de la chimie, de la microbiologie et des sciences de la vie connexes, ainsi que des applications pratiques de ces sciences dans divers domaines de l'ingénierie.
La croissance du secteur naissant des nanotechnologies est financée par un grand nombre de gouvernements à travers le monde, depuis ceux de l'Union européenne jusqu'au Japon, en passant par l'Inde, la Russie, les États-Unis et l'Australie. En 2011, on estimait que US $ 10 000 000 000 USD (USD) étaient dépensés annuellement dans le monde pour une telle recherche, et ce chiffre devrait atteindre 65 000 000 000 USD USD à la fin de la même année. D'ici 2014, on estime que les dépenses de recherche dans le monde s'élèveront à 100 000 000 000 USD et, d'ici à 2015, elles devraient avoisiner les 250 000 000 USD. Les pays en développement investissent également massivement dans l'industrie des nanotechnologies, les dépenses de la Chine dépassant celles des États-Unis en 2011.
À bien des égards, la mise en place réussie d’une application nanotechnologique viable est une course à l’arrivée où le vainqueur détiendra des brevets sur des dispositifs ou des matériaux susceptibles d’avoir des implications mondiales et de changer la société de manière imprévue et révolutionnaire. De nombreux scientifiques considèrent l'industrie des nanotechnologies comme le début d'une deuxième révolution industrielle qui se déroule silencieusement dans les laboratoires du monde entier et qui passe largement inaperçue du public. Ceci en dépit du fait que plusieurs milliers de produits et matériaux sont déjà en vente sur le marché de la vente au détail à partir de 2011 avec des fonctionnalités conçues à l'échelle nanotechnologique.
L’intérêt général suscité par l’industrie des nanotechnologies découle directement de la portée de la science à des fins générales. Il a la capacité de prendre n'importe quel processus chimique ou machine connu et de le rendre plus efficace et puissant en contrôlant les réactions qui se produisent à l'échelle atomique et moléculaire, ce qui est sans précédent dans l'histoire humaine. Le contrôle à grande échelle de ces processus jusqu'au niveau macro de l'activité humaine quotidienne a le potentiel de créer des processus industriels capables de recycler 100% de leurs déchets ou de récupérer les déchets produits par les générations précédentes et de les raffiner pour en faire de nouveaux matériaux utiles en reconstruisant sa structure moléculaire de base.
Les machines nanotechnologiques ont également le potentiel de contourner les obstacles fondamentaux à la compréhension humaine. En tant que mécanisme universel, de telles machines microscopiques programmées pourraient un jour remplacer les cellules ou les organes endommagés du corps humain en en fabriquant de nouvelles à partir de l'échelle moléculaire, sans qu'il soit nécessaire de comprendre ce qui a provoqué la défaillance de l'organe. en premier lieu. L’industrie des nanotechnologies a donc pour objectif de tirer parti des connaissances en chimie, physique et biologie pour jouer le rôle d’une sorte d’assistant à la chaîne de montage, en remplaçant les matériaux et systèmes usés par de nouveaux systèmes, tout en utilisant des déchets potentiels comme matière première pour le faire. . Les systèmes naturels tels que les arbres le font depuis des temps immémoriaux en construisant des structures complexes, une cellule à la fois, mais, jusqu'à récemment, la société humaine n'agissait que pour façonner et utiliser les résultats finaux d'une telle croissance.
K. Eric Drexler et son ouvrage de 1986, The Engines of Creation , et l’exposé de Richard Feynman, 1959, L’énorme espace au fond , sont considérés comme les étincelles fondamentales qui ont suscité l’intérêt suscité par la science et l’ingénierie dans le secteur de la nanotechnologie. Drexler estimait qu’il n’existait aucune limite fondamentale à la création de machines moléculaires autoréplicables, capables de construire un dispositif ou un matériau à partir de sources générales. Feynman a défendu la même idée en déclarant que la manipulation directe des atomes était une possibilité pratique.