Vous pourriez vous attendre à Elon Musk, le magnat des affaires, ingénieur et entrepreneur en série serait un fan de tout ce qui est technique. Après tout, ses entreprises radicales sont construites en poussant la science à ses limites. Il est derrière une série de projets visionnaires allant des voitures électriques sans conducteur de Tesla et des fusées réutilisables à atterrissage automatique de SpaceX aux plans pour 1, Trains "hyperloop" à 000 km/h. Mais il semble qu'il y ait une limite de taille à la technophilie de Musk. Il a récemment tweeté qu'il pense que la nanotechnologie est "BS".

Les gens sur Twitter se sont un peu fâchés contre ce rejet général d'un domaine de recherche qui relie l'ingénierie, chimie et physique. Mais Musk s'en est tenu à ses armes, étayer son affirmation par un lien vers Uncyclopedia, un site Web satirique édité par la foule, de toutes choses.

La nanotechnologie n'est-elle donc qu'un mot à la mode utilisé pour égayer certaines recherches autrement ennuyeuses ? Ou s'agit-il d'une véritable branche de la découverte scientifique qui fait réellement une différence dans le monde ?

Nano signifie petit, vraiment petit. Un nanomètre n'est qu'un milliardième de mètre. À cette échelle, nous avons affaire à des molécules et à des atomes individuels (un atome de carbone mesure environ 0,3 nanomètre de diamètre). La nanotechnologie consiste donc à organiser la matière entre un nanomètre et 100 nanomètres de diamètre dans au moins une dimension, créer des médicaments utilisables, électronique et matériaux.

L'idée de faire délibérément de la science et de l'ingénierie à cette échelle a peut-être bien commencé en 1959, avec une conférence intitulée There's Plenty of Room at the Bottom par le grand physicien Richard Feynman. Mais, En réalité, les gens dans les temps anciens utilisaient la nanotechnologie pour créer de superbes œuvres d'art, sans se rendre compte des échelles auxquelles ils manipulaient la matière.

Points quantiques

Aujourd'hui, nous avons délibérément exploité la nanotechnologie pour faire des choses incroyables. Prenez des points quantiques. Ils peuvent ressembler au nom d'un groupe indie belge mais, En réalité, ces nanomatériaux réels et incroyablement polyvalents sont utilisés en imagerie médicale, technologies d'affichage et cellules solaires photovoltaïques.

Une boîte quantique est une particule de matériau semi-conducteur de quelques nanomètres de diamètre. En raison de leur taille minuscule, ils ont des propriétés électroniques qui se situent entre ce que vous attendez d'une seule molécule et d'un matériau en vrac plus gros. L'un des résultats les plus utiles est que les points deviennent fluorescents (lumineux) avec une couleur qui dépend de la taille de la particule. Cela signifie qu'en ajustant la taille du point, vous pouvez ajuster les couleurs qu'ils dégagent. Et cette propriété en fait un candidat idéal pour une utilisation dans votre prochain téléviseur à écran plat.

Nanobiotechnologie

La nature a une longueur d'avance sur nous en matière de nanotechnologie. Les molécules de protéines qui répliquent votre ADN, digérer votre nourriture et combattre les infections sont toutes des machines de taille nanométrique parfaitement évoluées pour effectuer un travail spécifique dans votre corps. Cela en fait des endroits idéaux pour chercher de l'inspiration lorsque vous essayez de concevoir quelque chose à l'échelle nanométrique.

Un bon exemple de ceci en action est une technique connue sous le nom de séquençage de l'ADN nanopore. Cette technologie implique des protéines appelées porines qui sont normalement utilisées par les bactéries pour permettre aux matériaux d'entrer et de sortir des cellules. Les porines sont placées dans une membrane pour créer des canaux ou des pores à travers elle, et un champ électrique est ensuite appliqué. Lorsque l'ADN est forcé à travers les pores, le courant électrique change en réponse à la partie de la molécule d'ADN (la base) qui se trouve dans le pore.

En mesurant le courant lorsque la molécule traverse le pore, vous pouvez déterminer quelles sont les bases qui la composent et séquencer l'ADN. Cela peut être fait à une vitesse vertigineuse - jusqu'à 450 bases par seconde - à l'aide d'un petit appareil de bureau.

Graphène

Vous ne pouvez pas parler de nanotechnologie sans que le graphène surgisse. Il a été surnommé un matériau merveilleux en raison de sa résistance, conductivité et élasticité. Composé de réseaux bidimensionnels d'atomes de carbone disposés en nid d'abeille, Les feuilles de graphène peuvent n'avoir que quelques atomes d'épaisseur mais avec une surface totale plus proche de la taille d'une affiche.

Lorsqu'il est mélangé avec des résines et des plastiques, le matériau résultant sera incroyablement solide et léger. Les matériaux composites à base de graphène sont déjà utilisés pour une gamme d'applications, notamment les équipements sportifs et les panneaux de carrosserie de véhicules. Pendant ce temps, les propriétés électriques du graphène signifient qu'il peut également améliorer les technologies de batterie.

Cela ne ressemble-t-il pas à quelque chose qu'un constructeur de voitures électriques pourrait vouloir examiner ?

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.