A nanotudomány és a nanotechnológia ( görögül νάνος , "törpe"), vagy NST, minimálisra állítható, mivel az összes vizsgálat és gyártási folyamat és kezelési struktúra (fizikai, kémiai vagy biológiai) az eszközökön és a hardvereken a nanométeren (nm) skála, amely a két atom közötti távolság nagyságrendje .
Az NST-nek több jelentése is kapcsolódik ennek a fiatal tudományágnak a transzverzális jellegéhez. Sőt, új lehetőségek megengedése mellett olyan tudományterületeket alkalmaznak, mint az optika , a biológia , a mechanika , a mikrotechnológia . Így, amint azt az NST hivatalos francia portálja is elismeri, "a tudósok nincsenek egyhangúan a nanotudomány és a nanotechnológia meghatározásában".
A nanoanyagok toxikusnak bizonyultak az emberi szövetekre és sejtekre a tenyészetben. A nanotoxikológia a környezettel és az egészséggel kapcsolatos nanotechnológia kockázatait tanulmányozza . A nanorészecskék környezetbe történő nagy mennyiségű kibocsátása etikai kérdések tárgyát képezi .
A nanotechnológia dollármilliárdokból profitál a kutatásban és fejlesztésben. Európa 1,3 milliárd eurót nyújtott a 2002–2006 közötti időszakban, és 3,5 milliárd eurót a 2007–2013 közötti időszakban. A 2000-es évek elején egyes szervezetek azt jósolták, hogy az éves globális piac 2015-re 1 billió USD nagyságrendű lehet (a National Science Foundation becslése 2001-ben), akár 3 billió USD (a Lux Research Inc becslése 2008-ban).
Beszédében a 1959. december 29A American Physical Society , Richard Feynman idézi egy lehetséges kutatási majd felderítetlen: a végtelenül kicsi; Feynman a fizika egy olyan aspektusát képzeli el, "amelyben keveset tettek, és még sok a tennivaló".
Az atomok apró mérete alapján lehetségesnek tartja nagy mennyiségű információ megírását nagyon kicsi területekről: "Miért nem írhatjuk az egész Encyclopædia Britannica -t egy tűfejre? ". Egy állítás, amelyet külön nem jegyeztek fel, és amelyre mostanában széles körben hivatkoznak (valójában, amely akkoriban megvalósíthatatlan volt, a mikrotechnológiában elért haladásnak köszönhetően ma már teljesen megvalósíthatónak tűnik). Feynman túl akar lépni a makroszkopikus gépeken, amelyekkel élünk: elképzel egy olyan világot, ahol az atomokat egyenként manipulálják, és nagyon kis méretű összefüggő struktúrákba rendezik.
A nanotudományok és nanotechnológiák fejlesztése két eszköz feltalálásán alapul, amelyek lehetővé teszik az anyag atom- vagy szubatomi skálán történő megfigyelését és kölcsönhatását. Az első az alagútmikroszkóp, amelyet 1981- ben talált ki két IBM kutató ( Gerd Binnig és Heinrich Rohrer ), és amely lehetővé teszi a vezető vagy félvezető felületek szkennelését egy kvantumjelenség , az alagút-effektus segítségével , az elektronikus morfológiájának és sűrűségének meghatározásához . az általa feltárt felületek állapota . A második az atomerőmikroszkóp, amely a pásztázó alagútmikroszkóp származéka , és amely a mikroszkóp csúcsa és a feltárt felület közötti kölcsönhatás erőit méri . Ez az eszköz lehetővé teszi tehát a pásztázó alagútmikroszkóppal ellentétben a nem vezető anyagok vizualizálását. Ezek a műszerek a fotolitográfiával kombinálva lehetővé teszik a nanostruktúrák megfigyelését, manipulálását és létrehozását.
1985-ben három kutató, Richard Smalley , Robert F. Curl (a houstoni Rice Egyetemről ) és Harold W. Kroto ( Sussexi Egyetem ) felfedezte a szén új allotrop formáját, a 60 szénatomból álló C 60 molekulát . hatszögletű és ötszögletű oldalak által alkotott szabályos poliéder csúcsai felett. Mindegyik szénatomnak megkötése van három másikkal. Ezt az alakot buckminsterfullerene vagy buckyball néven ismerik, és nevét Richard Buckminster Fuller amerikai építésznek és feltalálónak köszönheti, aki számos geodéziai kupolát készített, amelyek alakja analóg a C 60-mal .
Általánosságban elmondható, hogy a fullerének, köztük a C 60 , a szénvegyületek új családja. Nem egyenlő oldalúak, felületük hatszögek és ötszögek kombinációjából áll, mint egy futball-labda arcai. Ez az elrendezés olyan struktúrákat biztosít számukra, amelyek mindig szén-ketrec formájában vannak lezárva. Huffman és Kramer, a Heidelbergi Egyetem munkatársai azonban csak 1990-ben fejlesztettek ki egy szintetikus eljárást, amely lehetővé tette ezen molekulák makroszkopikus mennyiségben történő előállítását. A nanocsöveket hat évvel később azonosították egy szintetikus fullerén melléktermékben.
1986-ban Eric Drexler megjelentette a nanotechnológia jövőjéről szóló könyvet, a Létrehozás motorjait , amelyben megfogalmazta elképzeléseit a nanotechnológia térnyerésével lehetséges óriási haladásról. Így a ma leküzdhetetlennek tűnő fizikai törvények túlléphetők, a létrehozott termékek olcsóbbak, szilárdabbak és hatékonyabbak lehetnek a molekuláris manipulációnak köszönhetően. De Drexler előre látta azt is, amit fordított oldalnak lehet nevezni, sőt, az ilyen technológiák, amelyek képesek önmagukban is reprodukálódni, vagy legalábbis replikálódni, egyszerűen kataklizmatikusak lehetnek, mivel például a közös érdekből létrehozott baktériumok végtelenül szaporodhatnak és pusztítást okozhatnak a flórában, de az állatvilágon, sőt az emberiségen is.
Drexler azt írja, hogy ha a nanotechnológiák megjelenése, amely látszólag elkerülhetetlen az evolúció folyamán, óriási előnyökkel járna számunkra nagyon nagy területeken, akkor az is nagyon valószínű, hogy ezek a technológiák rombolóvá válnak, ha nem sajátítjuk el őket teljesen.
Ebben a tekintetben az egyik kérdés, amelyet fel lehet tenni, a nanorészecskék erős behatolási képessége a sejtszövetek tekintetében. Valójában a celláknál kisebb méret miatt, mivel az utóbbiak részecskék állapotában vannak, túlléphetnek bizonyos természetes akadályokon. Ezt a tulajdonságot ráadásul már a kozmetikai iparban is kihasználják.
Nanometrikus skálán az anyag különleges tulajdonságokkal rendelkezik, igazolva egy sajátos megközelítést. Ide tartoznak a kvantumtulajdonságok , de a felületi és a térfogati hatások , vagy akár az élhatások is . A nanotudományok kihívása a nanometrikus jelenségek megértése a nanotechnológiák (nanometrikus rendszerek tervezése és használata) érdekében. A világ számos laboratóriuma dolgozik ott.
Kvantum szempontokÍgy a kvantummechanika törvényeinek megfelelően egy részecske nanometrikus szinten felveszi a hullám viselkedését a korpuszkuláris viselkedés rovására, amelyet makroszkopikus szinten ismerünk. Ez a hullám-részecske kettősség különösen jól látható Young réseinek tapasztalataiban . A részecskék (fény, elektronok stb.) Nyalábja zavarja a szorosan egymás melletti rések sorozatát, és interferencia mintázatot hoz létre, amely egy hullámjelenségre jellemző. Ez az anyag hullám-részecske kettőssége , amely a mai napig a fizika egyik fő kérdése, nanometrikus szinten különféle jelenségeket okoz, például:
Ezeket a jelenségeket figyeltek meg először személyesen a 2001 , a „ elektromosan vezető string” által a feltaláló, a thermodynamicist Hubert Juillet, amely lehetővé tette, hogy erősítse meg ezt az aspektusát elméletek a mechanika. Kvantum. Ez a kvantum-viselkedés arra kényszerít bennünket, hogy gondoljuk át gondolkodásmódunkat: Egy részecske leírásához már nem egy adott időpontban elfoglalt helyzetben beszélünk, sokkal inkább annak valószínűségében, hogy a részecske az egyik és a másik helyen észlelhető.
Fizikokémiai szempontokA nanorészecskék és az anyagok a belső atomokhoz képest nagyon nagy arányban kínálják a felületi atomokat, ami nagy felszíni reaktivitást biztosít számukra. Jelentős tulajdonságváltozásoknak vannak kitéve méretüktől és alakjuktól függően (reaktivitásukkal, de kvantumzáró hatásukkal is összefüggésben ). Növekedésük, aggregációjuk, oldódásuk vagy párolgásuk sajátos, és kulcsfontosságú szerepet játszanak időtartamukban vagy életciklusukban, viselkedésükben más nano-tárgyakkal, élőlény-molekulákkal, szervekkel vagy élő szervezetekkel; laboratóriumi környezetben, vagy a természetben, globális következményekkel, amelyek felmérése csak most kezdődik.
A bejelentési hatás mögött számos tanulmány készült a nanotechnológiák és a nanotudományok fejlődésének megértésére. Így, figyelembe véve azt a tényt, hogy a definíciók nincsenek stabilizálva, a különböző alkalmazott módszerek közös eleme a nanotechnológiai aktivitás három szempontból történő mérése: tudományos publikációk (inkább az alapvető ismeretekhez), a szabadalmak (inkább a technológiai szempontokhoz) és esetleg az intézmények érintett vállalkozások vagy a befektetett tőke (a valós gazdasági és ipari tevékenység mérésére). Legyen szó szabadalmakról vagy tudományos publikációkról, az alábbi táblázatokban bemutatott értékek elhanyagolhatóak voltak az 1990-es évek előtt.
Technológiai fejlődés 1995-től 2003-ig a világonA Nature Nanotechnology folyóiratban 2006-ban megjelent cikk kapcsán megjegyezzük, hogy az Európai Szabadalmi Hivatalnál (EPO) benyújtott szabadalmak a következő fejleményeket mutatják be :
Év | 1995 | 2000 | 2003 |
---|---|---|---|
Az év szabadalmainak száma | 950 | 1600 | 2,600 |
Noha ezek az adatok erőteljes változást képviselnek, viszonylagos stabilitás mutatkozik ebben a két időszakban is. Ez az evolúció azonban nem veszi figyelembe a gyorsabb növekedéseket (1997–1999) és a csökkenéseket (2000–2001).
2005 körül számos kutatóközpont megkezdte a nanohuzalok (nanohuzal) tanulmányozását, hogy különféle folyamatokkal, többek között elsősorban növekedéssel megpróbálja az ipar számára előállítani egy kellően hosszú és szilárd nanohuzalt, amely különösen ugyanazokat a kvantumhatásokat mutatná, mint az elektromosan vezető rózsafüzér.
Az alapvető ismeretek fejlődése 1989 és 2000 között a világbanA tudományos publikációk fejlődésének jellemzésére olyan cikket veszünk, amely átfogóbb módszert alkalmaz, mint amelyet a Nature Nanotechnology használ, és amely lehetővé teszi a nanotechnológiai publikációk evolúciójának jellemzését:
Időszakok | 1989-1990 | 1991-1992 | 1993-1994 | 1995-1996 | 1997-1998 | 1999-2000 |
---|---|---|---|---|---|---|
Halmozott kiadványok | 1000 | 10 000 | 20 000 | 35 000 | 55 000 | 80 000 |
Új kiadványok | 1000 | 9000 | 10 000 | 15 000 | 20 000 | 25 000 |
Az NST gazdasági fejlődésének becsléséről szóló, az Európai Bizottság által kiadott jelentés nyomon követésével megvizsgálhatjuk az e tevékenység által érintett vállalatok létrehozásának dátumát.
Teremtési időszakok | 1900 előtt | 1900-1950 | 1951-1980 | 1981-1990 | 1991-2000 |
---|---|---|---|---|---|
Bevont vállalatok száma | 20 | 60 | 45 | 75 | 230 |
Ezek az adatok egy adott cégnyilvántartáson alapulnak, amely alábecsülni látszik a tényleges munkaerőt. A nanotechnológiával foglalkozó vállalatok egyértelmű felgyorsulását mutatják az 1990-es évek óta, de más, teljesebb források jóval meghaladják ezeket a számokat. A NanoVIP webhely becslése szerint 2005-ben több mint 1400 olyan vállalatot azonosítottak, amely érintett a nanotechnológiában. A közelmúltban a kutatások azt mutatják, hogy 2006-ban több mint 6000 vállalat van jelen. Ez a kutatás egy olyan módszeren alapul, amelynek célja az információforrások egyesítése a nanotechnológiai tevékenység számos markere, például a szabadalmak hozzáadásával. 2006-ban ezen eredmények alapján az Egyesült Államok a nanotechnológiába fektető vállalatok 48% -át fogadta, míg Európa (a 27 és a társult országokból) 30% -ot, Ázsia pedig 20% -ot.
A nanotudományok és a nanotechnológiák jelenlegi fejlődése számos területet és tudományos szakterületet mozgósít és lefed.
A mobilizált tudományos ismeretek szempontjából számos tudományág különösen hasznos az NST alapvető ismereteinek fejlesztéséhez. A nanotechnológiákkal és nanotudományokkal kapcsolatos tudományos cikkek közzétételének és felépítésének részletes elemzése három konkrét részterület megjelenését mutatja:
Mindhárom mező többé-kevésbé intenzitással és távolsággal tagolódik egymásnak. Jelentős hatással vannak az érintett területen mozgósított ipari tevékenység szervezési módszereire. A nanobiológia lényegében számos kisvállalkozás és nagy gyógyszeripari csoport köré épül, míg a nanoelektronika által érintett ipari tevékenységek javarészt nagyon nagy csoportok, néhány kisvállalat és nagy berendezés köré szerveződnek.
A molekuláris mérnöki munka, amelyet egy olyan műszer, mint például a pásztázó alagútmikroszkóp talál ki , lehetővé teszi a molekulák „igény szerinti” felépítését és fejlesztését.
A biológiai és orvosi közösségek különböző célokra használják ki a nanoanyagok tulajdonságait (kontrasztanyagok sejtképalkotáshoz, terápiás szerek a rák elleni küzdelemhez).
Ezen a területen a nanobiológia és a nanomedicina alkalmazások kifejezés alatt csoportosulunk . Franciaországban Patrick Couvreur a kutatók legrégebbi képviselője az NST ezen áramlatában.
Funkciókat adhatunk a nanoanyagokhoz, ha összekapcsoljuk őket biológiai struktúrákkal vagy molekulákkal. Méretük valóban elég közel van. A nanoanyagok ezért hasznosak a kutatásban, valamint in vivo és in vitro alkalmazásokban . Ez az integráció lehetővé teszi diagnosztikai vagy gyógyszeradagoló eszközök megjelenését.
Láthatunk előrelépéseket a tárolás, az energiatermelés és az energiatakarékosság terén.
Ezt a hidrogént felhasználhatnák égésű motorokban vagy üzemanyagcellákban .
Az elektronikus chipek vagy integrált áramkörök felépítése már nanométeres skálán mozog, és széles körben alkalmazzák a nanotechnológiákat. A kommunikáció, az információ tárolása és a számítástechnika területén az előrelépés állandó .
Nem sokkal ezelőtt Úgy vélték, hogy két mikron , vagyis 2 * 10 -6 m komponensek integrálása jelentené a félvezető eszközök abszolút miniatürizációs küszöbét (a vonal vastagsága az első Intel processzorok áramkörein körülbelül 10 mikron . akkor azt gondoltuk, hogy nehéz lesz felülmúlni a mikron gátját ).
2004-ben 90 nanométer (0,09 mikron) architektúra jelentette a legkorszerűbb szintet, és a processzorokat tömegesen gyártották 65 nanométeres finomsággal 2006 első felétől. 45 nanométerbe vésett chipeket 2007 közepén adtak ki, 32 nanométeres chipeket 2009-ben, 22 nanométeres metszet 2012-ben jelent meg, a 7 nanométeres 2022-re tervezik. De van egy abszolút határ, legalábbis a hagyományos fotolitográfiai folyamatokból örökölt technológiának , ideértve a jelenlegi technológiák fejlődését is, például mint "extrém UV" fotolitográfia, kemény röntgen litográfia, elektronnyaláb maratás stb. A nanotechnológia új, radikálisabb megközelítést javasol, amikor a hagyományos utak elérik a határaikat.
Két fő nehézség dominál a nanotechnológián alapuló elektronikus áramkörök felépítésében, és így a nano-számítógép megjelenésében :
Az NST területén végzett kutatások sokfélesége, valamint a mozgósított ismeretek sokfélesége az NST számos definíciójának megalkotásához vezetett az irodalomban. Ez a megfigyelés két központi ötleten alapulhat, amelyek jelentős hatással vannak arra, hogy képesek vagyunk-e egyedi és stabil definíciót találni:
Az NST-k a nanometrikus skálán megjelenő anyag új tulajdonságainak tanulmányozásával jellemezhetők, különös tekintettel a felületi és a kvantumhatásokra.
Valójában nanoszkópos skálán a különböző interakciós erők aránya eltér a makroszkopikus skálán mért aránytól . A felszíni erők a tehetetlenségi erőkkel szemben túlsúlyba kerülnek, valójában:
Ezenkívül a kis méretek lehetővé teszik olyan kvantumeffektusok játékba léptetését , mint az alagút hatása , a ballisztikus szállítás és a terepi kibocsátás. A félvezetők területén vannak közvetlen alkalmazások, amelyek kilátásokat nyitnak a szupravezetők számára .
Nanométer nagyságrendű méreteknél az anyagok elektromos, mechanikai vagy optikai jellemzői megváltoznak. Másrészt, mivel a felületi arányok túlsúlyba kerülnek, a nanotechnológiák kilátásokat nyitnak a kémia területén, különösen a katalízis szempontjából .
A nanotudományok és a nanotechnológiák meghatározása az őket szemlélő új megközelítés alapján is lehetséges.
Történelmileg egy gép vagy egy egyszerű gyártott tárgy gyártási folyamata alapvetően makroszkopikus manipulációkon és elrendezéseken alapul. Az anyagokat előállítják, az anyag eltávolításával vagy alakváltozásával formálják, majd a nagy anyaghalmazok méretarányában állítják össze. Újabban a mikroelektronika példája azt mutatja, hogy ekvivalens felületen képesek vagyunk egyre nagyobb számú alkotóelemet előállítani. Így a szilícium chipen lévő mikroprocesszorokon lévő tranzisztorok száma kétévente megduplázódik (ellenőrizve Moore törvényét ). Ez a növekedés a miniatürizálás jelenségét szemlélteti, amely a mikroelektronikában és tágabban az elektronikában dominál .
Ezzel szemben a nanotechnológia fordított folyamaton alapszik: abból áll, hogy a legkisebbtől kezdve a legnagyobbig indul. Belülről (atomok) megy kifelé (gépek és gyártott termékek). Ezért nevezzük „ alulról felfelé építkező ” technológiának . A nanotechnológia tehát az a tudományág, amelynek célja az atomok egyedi irányításával, "alulról felfelé" tanulmányozni, manipulálni és létrehozni az akkor gyártott tárgyak atomcsoportjait.
Ebben a perspektívában a „nanotechnológiák” általános kifejezés az atomok és molekulák ellenőrzött összeállítására vonatkozik, nagyobb méretű, esetenként új fizikai-kémiai tulajdonságokkal rendelkező komponensek képzése céljából.
Még ha őrület is támadt a nanotechnológiák potenciális alkalmazásával kapcsolatban, a forgalmazott alkalmazások nagy része a passzív nanoanyagok „első generációjának” használatára korlátozódik. Ez magában foglalja a titán-dioxid nanorészecskéket a fényvédőkben, kozmetikumokban és néhány élelmiszertermékben; vas nanorészecskék élelmiszer csomagolásban; cink-oxid nanorészecskék fényvédőkben és kozmetikumokban, külső bevonatokban, festékekben és kárpitlakkokban; és üzemanyag-katalizátorként működő cérium-oxid nanorészecskék. A nanomagneteket, más néven molekuláris mágneseket, szintén 1993 óta fejlesztik.
A projekt, a kialakuló nanotechnológiák projektje azonosítja a nanorészecskéket tartalmazó és nanotechnológiákon alapuló termékeket. 2007-ben ez a projekt több mint 500 nanotechnológián alapuló fogyasztási cikket azonosított. 2008-ban a projekt eredményeként készült jelentés arról számol be, hogy a nanotechnológiai fogyasztási cikkek által érintett fő ágazat az egészségügy és a sport (ruházat, sport kiegészítők, kozmetikumok, testápolás, fényvédő krém stb.), A termékek 59% -ával, ezt követi az elektronika és a számítógépek, amelyek 14% -át teszik ki (audio és video; kamera és film; számítógépes hardver; mobil eszközök és kommunikáció).
Ezenkívül az alkalmazások nanometrikus léptékű (atomról atomra) manipulálását vagy elrendezését igénylő alkalmazások mélyreható kutatást igényelnek, mielőtt azok kereskedelmi forgalomba kerülnének. Valójában a jelenleg a „nano” előtaggal jelölt technológiák néha nem nagyon kapcsolódnak egymáshoz, és távol állnak a nanotechnológiák által meghirdetett végső célkitűzésektől, különösen a molekuláris gyártás összefüggésében, amelyet a kifejezés mindig is sugall. Így fennáll annak a veszélye, hogy egy "nano buborék" képződik (vagy alakul ki), amely abból adódik, hogy a tudósok és vállalkozók a kifejezést további pénzügyi eszközök előteremtésére használják a kifejezés rovására. a hosszú távú technológiai átalakítások lehetőségei.
David M. Berube a nanotechnológiai buborékról szóló könyvében szintén ebbe az irányba vonja le a következtetést: felidézi, hogy a „nanotechnológiának” eladott részek valójában az anyagtudomány átdolgozása. Ez a jelenség oda vezethet, hogy a nanotechnológiákat egy olyan ipar képviseli, amely alapvetően nanocsövek és nanohuzalok értékesítésén alapul (nanométerben mérhető egydimenziós huzalok), ami korlátozná a beszállítók számát néhány terméket értékesítő vállalatra alacsony margókkal, nagyon nagy mennyiségekkel.
A tudományos kutatás gyakran jelentős beruházásokat igényel. A nanotechnológiák esetében, ahol a tanulmány tárgya specializálódott, és amelyhez speciális és drága berendezések szükségesek, a szükséges beruházásokat egyetlen csapat nem tudja támogatni. Kutatásuk folytatása érdekében a tudósokat és mérnököket számos szereplő finanszírozza, akik három kategóriába sorolhatók:
Figyelembe véve mind a magán-, mind az állami beruházásokat a nanotechnológiák kutatásában és fejlesztésében, lehetővé lehet tenni az országok egymáshoz viszonyított elhelyezését a beruházások nagysága szerint. Ez a művelet azonban elővigyázatosságot igényel, amennyiben egyrészt az összehasonlított entitások mérete vesz részt, másrészt az a tény, hogy minden kormánynak gyakran van eszköze, valamint sajátos kutatási finanszírozási módszerei vannak. Így 2005-ben az NST-k kutatását és fejlesztését 48,1% -kal finanszírozták a kormányok, 46,6% -ot a vállalatok és 5,2% -ot kockázati tőke finanszírozta az év során összesen 9,57 milliárd dollár értékben. Ezt a megoszlást követően a vezető ország az Egyesült Államok (1,606 milliárd dollár), ezt követi Japán (1,1 milliárd dollár), Németország (413 millió dollár) és az Európai Unió (269 millió dollár) és Kína (250 millió dollár). ). Franciaország a maga részéről, jön a 8 th helyzetben, összesen 103 millió dollárt juttatott a kutatás és fejlesztés a nanotechnológia.
Európában a 7 th keretprogram fontos szerepet játszik a szervezet kutatási NST szerte a kontinensen. A 7 -én keretprogram kutatási és fejlesztési eredménye a lisszaboni stratégia , az általános célkitűzései 2000-ben, amely meghatározza a gazdasági és politikai kérdéseket, így az Európai Unió versenyképes tudásalapú gazdaság és dinamikus: „az általános célkitűzései 7 A PC-ket négy kategóriába sorolták: Együttműködés, Ötletek, Emberek és kapacitások. Minden célkitűzéshez külön program tartozik, amely megfelel az EU kutatási politikájának fő területeinek. Valamennyi egyedi program együtt mozog a (tudományos) kiválóság európai pólusainak létrehozásának előmozdítása és ösztönzése érdekében. ” Az Európai Unió bejelenti a keretprogramokra szánt költségvetés több mint kétszeresét, amely körülbelül 20 milliárd euróról (2002 és 2006 között) 53,2 milliárdra (a 2007 és 2013 közötti idõszakra) növekedne. Mint ilyen, nanotechnológia magas pozícióját a kategóriában Együttműködések a 7 th keretprogram, amely elsősorban a célja, hogy elősegítse a partnerségek létrehozása az európai kutatócsoportok (és partnerországok), és dolgozzanak ki multidiszciplináris kutatási és keresztirányú.
A szimmetria az Európai Unió keretprogramban , az Egyesült Államok meghatározott Nemzeti Nanotechnológiai Kezdeményezés (NNI) kezdődött 2001. Eltérően az Európai Unióban ez a szövetségi kutatási és fejlesztési program, amely kifejezetten a nanotechnológiák, hanem célja, hogy koordinálja a több ügynökség dolgozik nanoszkálán a tudomány és a technológia területén. 2008-ban az NNI számára elkülönített költségvetés 1,5 milliárd dollár lenne, ami meghaladja a 2001-re becsült kiadások háromszorosát (464 millió USD).
A befektetett összegekre való tekintettel ez a fajta program erősen befolyásolja a tudományos kutatási terek felépítését és a vállalt együttműködések jellegét. Valójában a kezdeti fejlesztési tengelyek alapján határozzák meg azokat a konkrét célkitűzéseket, amelyek projektpályázatok kiírásához vezetnek.
A nanotechnológiával kapcsolatban vegye figyelembe a Grenoble technológiai park jelentőségét, amely Európában egyedülálló kutatói és mérnökök csoportját képviseli ezen a területen. A feltörekvő országok, nevezetesen Marokkó, kiemelt területeket hoztak létre a nanotechnológia kutatásának szentelve.
Sok nanoanyagok ismert, hogy toxikusak , hogy emberi szövetek és sejtek tenyészetben . Ezek indukálnak oxidatív stressz , citokin gyulladást és a sejt nekrózis . A nagyobb részecskéktől eltérően a nanoanyagokat a mitokondrium és a sejtmag felveheti . Tanulmányok kimutatták annak lehetőségét, hogy a nanoanyagok DNS- mutációkat okozhassanak, és jelentős változásokat idézzenek elő a mitokondriális struktúrában , ami sejtpusztuláshoz vezethet . A nanorészecskék halálos lehet az agy a pisztráng összehasonlítható hatást mérgezés a higany .
A " Nanogenotox " nevű Nanogenotox projekt , amelyet Afsset koordinált, de több európai ország is részt vett, több mint 3 éven át kínálja az Európai Bizottság számára "alternatív módszert, a nanoanyagok potenciális genotoxicitásának robusztus és megbízható detektálását rákos megbetegedésekhez vagy reprodukciót károsító hatásokhoz vezethet az emberekben. ” . Ebben az összefüggésben 14 gyártott nanoanyagot (három csoportba sorolva: titán-dioxid , szilícium-dioxid és szén nanocsövek választottak, mert már olyan termékekben használják, mint például a kozmetikumok , élelmiszerek, fogyasztási cikkek), beleértve az expozíció szempontjait (orális , bőr, belégzés, in vivo teszttel ) és Európában történő előállításuk. Bruno Bernard szerint "a nanorészecskék, mint az 1960-as évekbeli azbeszt , veszélyes forradalom, ha nem felügyelik őket ".
2008 óta kétévente a Minatec közelében , a grenoble-i tudományos területen telepített nanoszabályozási platform ( PNS ) szervezi a Nanosafe nemzetközi konferenciát a Minatec házban. Tudósok százai vitatják meg a nanorészecskék társadalmunkban történő felhasználásának kérdését és az emberi egészségre gyakorolt következményeit.
Még akkor is, ha a nanotechnológiák állítólag anyagot spórolnak meg a miniatürizálás vagy a helyettesítés elősegítésével , az esetek túlnyomó többségében az alkalmazások diszperzív felhasználáshoz vezetnek , mivel a fémrészecskéket olyan termékekbe építik be, amelyekben nincs remény az újrafeldolgozásra . Ez különösen olyan fémek esetében okoz gondot, mint a cink, a titán és az ezüst. Az érintett kötetek nem anekdotikusak. Például a nanoszintetermelés 2008-ban 500 tonnát tett ki, ami a globális ezüsttermelés közel 3% -át tette ki.
A társadalomtudományokban az NST-k még mindig feltörekvő tárgyakként mutatják be magukat. Franciaországban a CNRS létrehozott egy interdiszciplináris bizottságot "A nanotechnológiák társadalmi hatásai", amely 2004 és 2007 között működött , de nem újult meg. A tényleges felhasználásokkal kapcsolatos munka nem létezik, mivel az embereknek, többnyire a nanotechnológiák tudatlanságában, nincs mit mondaniuk erről, ami anyagot szolgáltatna interjúkhoz és kérdőívekhez. A szociológusok egyelőre a tudósok és politikusok által tartott diskurzusok elemzésére összpontosítanak (kivéve a laboratóriumi vizsgálatokat, amelyek a nanotechnológiák megjelenésével összefüggő gyakorlati és szervezeti változásokra összpontosítanak).
Az NST-k olyan szereléstervezést foglalnak magukban, amely szorosan összekapcsolja a tudományt és a technológiát: lehetővé teszik tehát a jövőbeni technológiai alkalmazások elképzelését, amelyek jelentős gazdasági kihívásokat jelentenek. Az NST területén tagságukat bizonyító összes laboratórium nem feltétlenül változtatta meg kutatási témáit. Néhányan úgy „címkézték fel” a munkájukat, hogy a „nano” előtagot adták programjuk címéhez, anélkül, hogy bármi tartalmát megváltoztatták volna. Az NST tehát az ígéretek diskurzusát táplálja, annak gazdasági, de intézményi, politikai és ideológiai következményeivel is. A kutatóintézetek jelentéseinek elemzését elemző szociológusok megjegyzik, hogy a 2000-es évek eleje óta ezek már nem csak diagnosztikusak: valódi társadalmi projektet fogalmaznak meg. Ezeknek az új technikáknak a kifejlesztése ellenállhatatlanul jelenik meg, és természetesen a társadalmi haladáshoz vezet a tudós elképzelése szerint, vagyis mechanikusan, racionálisan és programozhatóan a tudás evolúciójára. A technológiai fejlesztéseket a szakértők elkerülhetetlennek tartják, akiket politikusok követnek, és ezzel a társadalom ugyanolyan elkerülhetetlen fejlődését indukálják. A társadalom prediktív tudománya lehetővé teszi a megvalósítandó politikák igazolását, beleértve a korrekciós intézkedéseket, amelyek célja mind a kockázatok korlátozása, mind az ellenállás csökkentése.
A nanotechnológiákról társadalmi vita folyik, amely kezdetben a tudományos közösségre korlátozódott. A vita 2000-ben lépett a média színterére Bill Joy „Miért nincs szükségünk a jövőre” című cikkével a Wired magazinban , amely a kiberkultúra egyik legismertebb címe. Az iparosodott országokban alig alakul ki nyilvános vita, amikor sok nanoterméket gyártanak és forgalmaznak. Ez különösen az Egyesült Államokban vagy az Egyesült Királyságban érvényes.
A nanotechnológiai anyagok beépítésével (különösen a nanorészecskékkel) járó kihívások és kockázatok, valamint az új alkalmazások, amelyek lehetővé teszik a gyártás atomi szintű ellenőrzését, aggodalmat és még riasztásokat is felvetnek.
A Nanotoxicology , a Taylor & Francis által 2007 óta megjelent tudományos folyóirat kifejezetten a nanotechnológiák toxicitásának tanulmányozására irányul .
A Franciaországban , miután az első tüntetés ellen nanotechnológiák 2-án és2006. június 3a Minatec komplexum felavatása során 2009 és 2010 között országos nyilvános vitát szerveztek a nanotechnológiákról, de ez nem eredményezett semmit. Azóta az állampolgári tájékoztató oldal lehetővé tette a különböző kérdések nyomon követését.
2014 február, a Felső Egészségügyi Tanács véleményt tett közzé a gyártott anyagok forgalomba hozataláról és e termékek bejelentésére vonatkozó hivatalos nyilvántartás létrehozásáról szóló királyi rendelet tervezetéről. Belgium esetében a Tanács ezért jelenleg a következőket javasolja:
További információ a tárgyalt RA projektről és a CSS konkrét ajánlásai erről a projektről.
A Franciaországban , reakciók a jelenség a nanotechnológiák terjedhet kihallgatás felmondható.
A 2007- ben készült Julien Collin Le Silence des Nanos című dokumentumfilmje a tudományos tevékenység és a technológiai fejlődés antropológiai, filozófiai és politikai szempontból kritikus, mégis racionális kérdése.
Jacques Ellul, a Nemzetközi Szövetség Marseille-Aix Csoportja jobban átfogalmazza a nanotechnológia kutatását a transzhumanizmus összefüggésében. Ezt a jelenséget ő maga a XX . Század közepén Jacques Ellul szociológus által kifejtett tézisekként írja le . Úgy véli, hogy a technika megváltoztatta státuszát: megszűnt "a célokhoz rendelt hatalmas eszközök összessége", "önmagában körülvevő környezetté" fejlődött, hogy "teljesen" autonóm jelenséggé váljon (. ..) egyre inkább elkerülve az ember irányítását és rengeteg meghatározást nehezedve rá ”. Ellul pontosítja, hogy a metafizikai megfontolásokra való hivatkozás nélkül nem kritizálható a technika: "Nem a technika rabszolgává tesz minket, hanem a technikára átültetett szent", míg a szakrális politika csak "tehetetlen, sőt" illuzórikus "is lehet.
A politikai téren jobban lehorgonyozva, a polgárok reakciójára támaszkodva, de megvédve magát technofóbtól , a grenoble-i Pièces et main d'oeuvre kollektíva a nanotechnológiákban egy új totalitarizmus kifejezését látja .