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Les nanotechnologies: bénéfices et risques potentiels        

Les nanotechnologies: bénéfices et risques potentiels         RB- > Mai  Allier savoir et dé Allier savoir et dé Allier savoir et d cision cirano cirano cir Centre interuniversitaire de recherche en analyse des organisations B Be er rn na ar rd d S Si in nc cl la ai ir r- -D De es sg ga ag gn né é (CIRANO et HEC Montréal) D Di in na a F Fe ei ig ge en nb ba au um m (CIRANO et HEC Montréal) A Al lb be er rt t N Ns sa am mi ir ri iz zi i (CIRANO) Les partenaires du CIRANO P Pa ar rt te en na ai ir re e m ma aj je eu ur r Ministère du Développement économique, de l’Innovation et de l’Exportation E En nt tr re ep pr ri is se es s p pa ar rt te en na ai ir re es s Alcan inc. Banque du Canada Banque Laurentienne du Canada Banque Nationale du Canada Banque Royale du Canada Bell Canada BMO Groupe financier Bombardier Bourse de Montréal Caisse de dépôt et placement du Québec Fédération des caisses Desjardins du Québec Gaz Métro Hydro-Québec Pratt & Whitney Canada Raymond Chabot Grant Thornton A Au ut tr re es s p pa ar rt te en na ai ir re es s g go ou uv ve er rn ne em me en nt ta au ux x Industrie Canada Ministère des Finances du Québec Ville de Montréal P Pa ar rt te en na ai ir re es s u un ni iv ve er rs si it ta ai ir re es s École Polytechnique de Montréal HEC Montréal McGill University Université Concordia Université de Montréal Université de Sherbrooke Université du Québec Université du Québec à Montréal Université Laval Le CIRANO collabore avec de nombreux centres et chaires de recherche universitaires dont on peut consulter la liste sur son site Web. Les idées et les opinions émises dans cette publication sont sous l’unique responsabilité des auteurs et ne représentent pas nécessairement les positions du CIRANO ou de ses partenaires. ©  Bernard Sinclair-Desgagné, Dina Feigenbaum, Albert Nsamirizi. Tous droits réservés. Reproduction partielle permise avec citation du document source, incluant la notice ©. Photos de la couverture: à gauche, cercle d’atomes de fer sur surface de cuivre, © IBM; à droite, biopuces Projet MeDICS - Contrôle du micro dispositif de tri cellulaire © P . Stroppa/CEA ISSN - Les Rapports bourgogne sont des documents de synthèse portant sur des questions d’intérêt général produits par des chercheurs du CIRANO. Ils contribuent à alimenter la réflexion et le débat public sur des questions d’actualité. Le CIRANO est un centre de recherche multidisciplinaire qui a pour mission l’accélération du transfert des savoirs entre le monde de la recherche et celui de la pratique. Introduction 05 Définitions 06 Le microscope à effet tunnel 08 1. Des applications 11 1.1 La nanoélectronique 11 1.2 Les nanomatériaux 17 1.3 Les nanobiotechnologies 23 2. Données économiques et politiques nationales 30 2.1 Investissements 30 2.2 La politique du Canada 32 2.3 La politique du Québec 33 3. L’évaluation des risques 39 3.1 L’environnement 40 3.2 L’entreposage 40 3.3 Les risques pour la santé 40 4. Conclusion 45 Bibliographie 47 Table des matières Ce Rapport bourgogne est une nouvelle édition de l'étude parue en 2004 sous le même titre. RAPPORTBOURGOGNE  CIRANO B Be er rn na ar rd d S Si in nc cl la ai ir r- -D De es sg ga ag gn né é Titulaire d’un Ph.D. en recherche opérationnelle et en gestion de la School of Management de Yale University, Bernard Sinclair-Desgagné est professeur titulaire au Service de l’enseignement des affaires interna- tionales de HEC Montréal, et titulaire de la Chaire en économie interna- tionale et de gouvernance. Ses domaines de recherche sont: la théorie de la firme, l’organisation industrielle et la stratégie, l’économie de l’environnement et le risque technologique. Fellow CIRANO, membre de l’équipe RTES (Risques technologiques, environnementaux et à la santé), il est également cotitulaire de la Chaire Électricité de France (EDF) sur le Développement durable - École Polytechnique de Paris. bernard.sinclair-desgagne@cirano.qc.ca D Di in na a F Fe ei ig ge en nb ba au um m Économiste, titulaire d’un D.Sc. en génie informatique et des sys- tèmes, et d’un M. Sc. en génie de la production à l’Université fédérale de Rio de Janeiro, Dina Feigenbaum a eu l’occasion de pratiquer l’en- seignement et de diriger vingt-neuf thèses de maîtrise et six de doctorat dans des domaines variés de l’économie, de la recherche opéra- tionnelle et de l’analyse de décision et de la politique environnementale. Actuellement, ses intérêts de recherche portent sur les questions relatives à l’économie internationale, au développement durable, aux nanotechnologies et à leurs enjeux. dina.feigenbaum@cirano.qc.ca A Al lb be er rt t N Ns sa am mi ir ri iz zi i Diplômé en  de l’École Polytechnique de Montréal, Albert Nsamirizi a participé, dès la fin de ses études, aux travaux de la Chaire de nanotechnologies de l’École Polytechnique, s’intéressant plus particulièrement à la transmission de données entre le NanoWalker et la plate-forme de contrôle. Au CIRANO, il a pris part aux recherches menées également dans le domaine des nanotechnologies. albert.nsamirizi@polymtl.ca Exergue Résumé Ce rapport CIRANO Ce rapport CIRANO est une introduction aux problé- matiques des nanotechnologies. Le but est de faire un survol de la question, de définir ce qu’est la nanotech- nologie, d’évaluer sa portée en termes d’applications, d’en connaître les principaux acteurs et de pouvoir se faire une idée des dangers potentiels que pourrait comporter ce domaine en effervescence. Ce texte est cependant loin de constituer un rapport complet sur la question tellement celle-ci est vaste et en expansion. Les nanotechnologies représentent vraisemblablement le nerf de la prochaine révolution technologique. En émergence depuis la fin des années , leurs percées vont bouleverser tous les champs technologiques et scientifiques. Les nanotechnologies et les nanosciences ont la particularité scientifique par rapport aux autres champs que celles-ci opèrent à des dimensions nanométriques, où la matière que l’on manipule présente de nouvelles propriétés jusqu’alors inutilisées. Le succès de recherches dans le domaine des nano- technologies ne peut par contre résulter que de la convergence des efforts de plusieurs acteurs opérant dans différentes disciplines scientifiques et tech- nologiques (informatique, mathématiques, génie, chimie, physique, biologie, etc.). Les différentes applications en nanotechnologies peuvent être regroupées en trois principaux champs: les nanomatériaux, la nanoélectronique et les nanobiotechnologies. Les nanomatériaux représentent le domaine d’appli- cation le plus prometteur en matière de commercia- lisation à court terme. En agissant directement sur l’assemblage des particules formant certains matériaux conventionnels, on est capable d’en améliorer consi- dérablement les propriétés physiques (comme la résis- tance ou la conductivité). En nanoélectronique, les limites de miniaturisation que connaîtront bientôt les techniques habituelles de photolithographie seront dépassées grâce à une série de techniques nouvelles, certaines plus prometteuses que d’autres. Les transformations dans le domaine de l’électronique qui découleront de ces percées seront radicales (nanorobots, bionique, etc.). Les nanotechnologies sont enfin porteuses de nombreuses promesses pour la santé humaine. Elles permettront en effet d’observer la nature de plus près (de l’intérieur même des cellules) afin de corriger ses disfonctionnements (qu’on pense, par exemple, à des nanorobots agissant dans nos artères comme des plom- biers capables de prévenir l’engorgement des conduits en détruisant le cholestérol). RAPPORTBOURGOGNE  CIRANO Toute nouveauté comporte cependant des aspects moins roses. Comme l’état d’avancement des nanosciences et des nanotechnologies ne permet pas encore d’en connaître et bien évaluer les dangers, la tendance actuelle est de minimiser ceux-ci, étant donné l’ampleur des applications envisagées. Le problème est néanmoins soulevé de plus en plus souvent dans la communauté scientifique. En matière d’environnement, les risques potentiels seraient liés au fait que le marché pourra mettre en circulation des nanomatériaux aux propriétés certes avantageuses, mais dont la contrepar- tie serait l’absence de techniques de recyclage testées et approuvées. La production et l’entreposage des nouveaux matériaux sont aussi sujets à risques, étant donné la réactivité accrue de certains d’entre eux. Dans le domaine de la santé, quelques analyses de risque ont été menées. La principale difficulté de ce genre d’étude vient du fait que la grande diversité de nanomatériaux déjà existants fait qu’il n’y aura pas de diagnostic uniforme. Des tests ont ainsi été effectués sur des rats en laboratoire pour évaluer les effets des nanotubes de carbone sur la santé, et les conclusions ne sont pas unanimes. Il reste donc encore beaucoup de travail à faire. Quoi qu’il en soit, on peut d’ores et déjà anticiper que l’analyse des impacts sur l’environ- nement et la santé humaine des nanoproduits devra se fonder sur une approche holistique qui tienne compte de l’ensemble du cycle de vie du produit ou du procédé. En somme, les nanotechnologies sont une innovation radicale qui transformera éventuellement maints aspects de la vie économique, et qui pourrait aider à tracer la voie du développement durable. uploads/Science et Technologie/ 2006rb-02.pdf