La nanotechnologie se ramifie

2010-10-14

La manipulation de la technologie à l’échelle nanométrique se limitait autrefois aux milieux de la recherche scientifique et de la discussion universitaire. Aujourd’hui, les produits de la nanoingénierie, même s’ils ne sont pas évidents pour les  consommateurs, se retrouvent un peu partout sur le marché.

Des articles de tous les jours comme les vêtements qui contiennent des nanoparticules qui empêchent le tissu de se tacher, jusqu’aux applications à grande échelle pour le traitement de l’eau, ou la filtration de l’eau à l’échelle nanométrique  qui permet à l’industrie de réutiliser l’eau recyclée et de consommer moins d’eau douce, il existe d’innombrables applications de nanotechnologie, dont beaucoup sont très importantes dans le domaine médical de la libération de médicaments.

L’expression « nanotechnologie » est un terme général qui se rapporte à n’importe quel procédé, technique ou technologie qui porte sur la manipulation de la matière qui mesure entre un et 100 nanomètres. Un nanomètre (nm) équivaut à un milliardième de mètre. Un globule rouge est un million de fois plus gros qu’un nm et un brin d’ADN mesure seulement deux nm de largeur.

Le Canada occupe une place particulière, en raison de son paysage géographique unique et de ses abondantes ressources naturelles, ce qui lui permet d’intégrer la nanotechnologie et de profiter de son vaste potentiel à soutenir le secteur forestier.

Le paysage du Canada comprend environ 400 millions d’hectares de forêt, c’est à-dire 10 pour cent des forêts de la terre. À titre de premier exportateur de produits forestiers au monde, cette industrie compte pour 1,7 pour cent du PIB du Canada (2009, Ressources naturelles Canada). Récemment, le gouvernement fédéral et la province de Québec ont promis 20 millions de dollars pour l’usine de pâtes et papiers de Domtar Corp. à Windsor, au Québec. Cet investissement permettra de faciliter l’intégration de la nanotechnologie dans l’industrie forestière.

Le D^r Richard Berry, chef de file en science de la nanotechnologie chez FPInnovations, et partenaire de Domtar, assure que la nanotechnologie dans le secteur forestier permettra de diversifier le marché pour les produits de cellulose et d’utiliser la cellulose dans une vaste gamme de nouveaux produits et types de papiers.

« La valeur de ces produits de spécialité viendra compléter les produits traditionnels de la pâte afin d’améliorer la rentabilité et favoriser la croissance des entreprises qui se prévalent de cette nouvelle technologie », affirme-t-il encore.

La nanoscience est un domaine relativement nouveau qui s’intéresse aux différents comportements et aux propriétés uniques des matériaux à l’échelle nanométrique. Le changement de comportement qui résulte est la raison pour laquelle les scientifiques s’intéressent à la nanotechnologie — utiliser les matériaux existants pour fabriquer de nouveaux produits qui sont meilleurs, plus légers, plus résistants et quelquefois plus économiques à produire.

« La nanotechnologie jouera un rôle important pour ce qui est d’assurer la rentabilité de nos entreprises grâce à de meilleures technologies des procédés, de meilleures technologies de captage et des matériaux de meilleure qualité pour notre production industrielle, qu’il s’agisse d’exploiter des fibres de bois ou de fabriquer des produits manufacturés à partir du bois lui-même », avance le D^r Clive Willis, président du groupe de travail sur la terminologie du comité technique international responsable de l’élaboration des normes de nanotechnologie (ISO/TC 229).

En raison du ralentissement économique des dernières années, l’industrie forestière a dû faire face à de sérieuses difficultés économiques et à une diminution générale de la demande des produits du bois. Les avancées du domaine forestier en matière de nanotechnologie pourraient contribuer à atténuer certaines de ces difficultés en permettant la production de matériaux qu’il est plus efficace de fabriquer et qui sont, par conséquent, plus rentables à l’achat.

On peut observer le potentiel de la nanotechnologie dans l’industrie forestière en examinant la production de cellulose nanocristalline, un nanomatériau biologique abondant, renouvelable et durable que l’on peut extraire des arbres. Ce matériau, sous une forme ou une autre, peut être utilisé dans des douzaines de secteurs, allant des cosmétiques aux matériaux de construction et jusqu’aux bioplastiques.

Le traitement du bois à l’aide d’enduits et de particules de stratification nanométriques peut empêcher les ennemis naturels normaux comme la pourriture, l’humidité et les rayons UV dommageables de détériorer le bois, ce qui augmente sa longévité.

Parmi les autres applications commerciales, mentionnons la possibilité de fabriquer des produits de papier spécialisés. La production de papier conducteur d’électricité à l’aide de la nanotechnologie peut servir à fabriquer de l’équipement électronique comme des transistors et autres dispositifs de communication. L’utilisation de papier « intelligent » dans de tels dispositifs permettrait de réduire les coûts de production.

Les normes industrielles visant la nanotechnologie se révèlent difficiles à élaborer étant donné les effets que peut avoir la nanotechnologie sur un grand nombre d’autres industries et secteurs. Selon le D^r Willis, avant que l’on puisse élaborer des normes adaptées à chaque industrie, il sera essentiel d’en établir le langage, qui permet de mettre en place un fondement pour l’élaboration de normes et de règlements internationaux susceptibles d’être harmonisés partout dans le monde.

« C’est essentiel pour l’émergence de documents scientifiques uniformes dans tous les domaines, pour la description et le brevetage de nouvelles découvertes, pour tous les contrats juridiques nécessaires au commerce dans les industries qui utilisent la nanotechnologie et pour l’élaboration de règlements gouvernementaux concernant les produits qui contiennent des nanomatériaux dans le but d’assurer la sécurité du public », de dire le DrWillis.

Le Canada joue un rôle unique comme membre participant du comité international des nanotechnologies (ISO/TC 229). Selon le président du comité consultatif canadien, le D^r Roland Hosein, même si le processus d’élaboration des normes est ouvert et transparent, étant donné que la nanotechnologie est une science en évolution, l’élaboration de normes connexes présente toute une série de difficultés exclusives.

« La création d’un langage connexe prend beaucoup de temps étant donné que [cette science] est en constante évolution. Chaque scientifique a son opinion et chaque opinion doit être prise en compte avant d’établir une terminologie permanente, affirme le D^r Hosein. De nombreuses entreprises fabriquent actuellement des produits améliorés par la nanotechnologie. L’industrie va de l’avant et il nous faut élaborer des normes beaucoup plus rapidement. »

Pour sa part, le D^r Willis est d’avis que la stratégie canadienne concernant la nanotechnologie doit tirer profit de ses forces.

« Compte tenu de l’importance que revêtent les normes dans le commerce international moderne, la position de chef de file du Canada dans l’établissement de normes internationales aura une grande importance pour sa position unique en matière de développement de la nanotechnologie », ajoute le D^r Willis.

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Cet article est paru pour la première fois dans le volume 37 de la revue CONSENSUS, 2010. L'information qu'il contient était exacte au moment de la publication mais n'a pas été mise à jour ni révisée depuis. Elle pourrait donc ne pas tenir compte de l'évolution récente du sujet traité. Si vous avez des questions au sujet du contenu de cet article, n'hésitez pas à communiquer avec le Conseil canadien des normes.

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