C'est la quantité de nanomatériaux fabriquée ou importée en France en 2012 par les industriels.

Ce chiffre résulte d'une déclaration désormais obligatoire. On trouve des nanoparticules partout (alimentation, vétements, bâtiments...) sans que l'on en connaisse les possibles effets néfastes sur l'homme. Parmi ces matériaux, le plus utilisé est le noir de carbone avec 274.000 tonnes. Il est présent dans les suies, dans certains parfums et sert, notamment, de pigment dans les encres.

Des chercheurs ont mis au point des "atomes" artificiels capables de s'auto-assembler via... des brins d'ADN. De quoi concevoir des matières aux propriétés inédites.

1/ Pour fabriquer des atomes géants, les chercheurs utilisent des nanobilles de polystyrène isolées ou agglomérées.
2/ Ces nanobilles sont ensuite enduites de résine (du styrène), de façon à ne laisser dépasser que leurs extrémités : c'est que viendront se greffer les brins d'ADN (les patchs).
3/ En assemblant un atome à 4 patchs et quatre autres à 1 patch, ils ont par example obtenu cette "molécule" artificielle similaire au méthane (CH4).

"Avec cette manipulation, c'est un verrou qui vient de sauter dans les nanotechnologies se servant d'ADN", jubile Fabrice Severac, ingénieur de recherche de la société Nanomade-Concept au Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Laas-CNRS) de Toulouse. L'exploit s'inscrit dans le domaine des technologies à l'échelle du milliardième de mètre qui utilisent l'ADN pour fabriquer des systèmes artificiels : nanomachines, nanocages à médicaments, nanotissus actifs... Une équipe de l'université de New York, dirigée par yufeng Wang, a mis au point un "kit de construction" de nanoparticules à destination de tous les chercheurs de cette discipline. Via des brins d'ADN, qui servent ici de colle, ces nanoparticules peuvent se lier les unes aux autres comme des atomes réels. Les chercheurs peuvent désormais produire des atomes artificiels géants (de 500 à 900 nm, contre 10 nm pour les vrais atomes) qui, dilués en masse dans un solvant, réagiront selon les lois de la chimie pour former des structures semblables aux matières existantes (naturelles ou manufacturées). Sauf que ces structures auront des propriétés nouvelles, inexistantes dans la nature. De quoi fabriquer des matériaux aux caractéristiques chimiques, électroniques et mécaniques inédites.

UNE "SUPERCHIMIE" EST NÉE

Cet exploit signe la consécration de l'ADN comme "ciment" pour fabriquer par auto-assemblage des nanomatériaux. Concrètement, explique Fabrice Severac, "des brins d'ADN ont été greffés à la surface de nanoparticules de polystyrène. Or, ces brins greffés, qu'on appelle "patchs", sont très sélectifs : ils ne s'accolent qu'à des brins complémentaires d'ADN, pour former des doubles brins". Aussi, dans un bain rempli de ces nanoparticules, celles ayant des patchs complémentaires vont s'attirer et se coller pour former des "molécules". "La nouveauté, ici, c'est surtout l'aspect directionnel des patchs", estime Fabrice Severac. En effet, la technique permet de placer les brins d'ADN en des lieux bien précis de la surface des particules, par exemple sur des sites diamétralement opposés, ou disposés en triangle, en tétraèdre (photo)... De quoi produire par auto-assemblage tout type de structure : les chercheurs ont inventé une "superchimie" qui fait désormais partie de l'outillage des nanotechnologies. Un bémol : cette technique ne s'applique qu'aux nanoparticules en polymères, alors que "90 % des travaux sur les nanotechnologies sont basés sur des nanoparticules métalliques, surtout en or", tempére Fabrice Severac. Il faudra donc généraliser cette invention à une gamme plus large. C'est alors toute l'industrie de l'optoélectronique (diodes, phototransistors...) qui serait visée en priorité.

Un matériau à base de carbone s'avère 500 fois plus résistant que l'acier et 10 fois plus léger. Baptisé "buckypaper", il possède la conductivité du cuivre. L'université de Floride, qui l'étudie actuellement, compte le commercialiser d'ici quelques années dans différents secteurs (aviation, TV...).

Un circuit intégré composé de molécules organiques s'est assemblé lui-même, dans les laboratoires de recherche de Philips, aux Pays-Bas. Cette étape pourrait contribuer au développement d'ordinateurs capables de s'auto-construire à l'échelle nanométrique.