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La microélectronique a pénétré tous les aspects de la vie quotidienne, les circuits intégrés permettant de réaliser des fonctions de plus en plus complexes. Cet accroissement de performances, continu depuis plus de 40 ans, est rendu possible par une miniaturisation toujours plus poussée des composants élémentaires. La lithographie qui permet la réalisation de motifs fortement submicroniques sur le circuit en a été le moteur principal : l'avènement récent des technologies sub-100nm a fait vraiment pénétrer cette industrie dans l'ère des nanotechnologies. Mais la proximité croissante des éléments actifs des circuits induit aussi des effets parasites qui imposent une modification radicale des matériaux utilisés et de la structure des transistors : nous entrons dans une ère passionnante où les multiples options technologiques envisageables seront jugées par la possibilité de les intégrer avec des milliards de composants identiques, fiables et que l'on saura fabriquer avec des rendements économiquement viables. Car au final il semble que plus qu'une éventuelle limite physique, c'est l'équation économique qui va dominer les progrès de la microélectronique dans les décennies à venir.

Quelle pourrait être la contribution des nanotechnologies au développement durable dans une société de la connaissance en marche vers une civilisation numérique ?

Nous avons hérité d'un monde où, pendant deux siècles et sans précédent historique  nous avons disposé d'une énergie fossile abondante pour un prix économiquement accessible. Mais malgré l'alerte prospective formulée par les travaux du Club de Rome, la richesse des nations a conduit à l'appauvrissement de notre planète, avec ses effets sur le changement climatique, sur la santé publique du fait de la croissance des cancers dits environnementaux, et à l'émergence durable d'inégalités croissantes.

Il existe un espoir que les technologies de l'information et de la communication et les technologies convergentes portent des fruits suffisamment matures pour contribuer au passage d'un paradigme industriel fondé sur la consommation d'énergies fossiles abondantes, à un paradigme meilleur où des solutions seront trouvées pour faire face à l'impasse énergétique planétaire vers laquelle nous nous hâtons avec le développement des économies-monde chinoise et indienne notamment. La filière hydrogène, les piles à combustibles, la durabilité des matériaux, l'interaction à distance par le développement de techniques de télé présence pour diminuer le besoin de transport physique, sont autant de facteurs qui dépendent de la boîte à outil nanotechnologique, et qui ne devraient pas subir de freins à leurs développements, sous forme d'un moratoire généralisé par exemple, au motif de leur réelle utilité sociale.

De même, l'arbre de l'augmentation individuelle des performances, si celle-ci pose d'indéniables questions d'ordre éthique, ne devrait pas cacher la forêt des applications médicales dédiées à la réparation de fonctions corporelles déficientes ( mentales et physiques) du fait de l'accident, de la maladie ou de la sénescence porteuse de perte d'autonomie. Ces applications dépendent des progrès qui seront réalisés dans les technologies de l'information et la micro-nano robotique de santé, qui dépend aussi des découvertes relatives aux nanomatériaux.

Au début des années 90, plusieurs découvertes ont mis à l'ordre du jour la miniaturisation ultime des machines à l'échelle de molécules individuelles. En physique, c'est le développement des microscopies à champ proche (microscope à effet tunnel (STM), microscope à force atomique (AFM) et optique) qui a permis de mettre au point des méthodes de plus en plus sophistiquées pour manipuler des atomes et des molécules individuels. En biologie, on a découvert l'existence de moteurs macromoléculaires naturels constitués de protéines dont la mise en mouvement est le plus souvent déclenchée par l'hydrolyse d'ATP (le "fioul" biologique). L'étude d'autres types de nano-objets biologiques individuels est maintenant ouverte; virus, protéines, ADN, etc. En chimie de synthèse, l'impulsion est venue de l'élaboration de molécules totalement artificielles, dont le comportement rappelle soit celui des systèmes biologiques soit celui de véritables machines.
Du point de vue fondamental, l'accès au monde des nano-machines moléculaires permet de découvrir des propriétés, des mécanismes qui n'existent pas à l'échelle macroscopique. Les méthodes d'étude des nano-objets individuels entraînent aussi la mise au point de sondes ou de capteurs ultra-sensibles. Enfin, la réalisation de dispositifs opto-électroniques, chimiques, biologiques ou hybrides ayant la taille d'une seule molécule permet d'envisager la miniaturisation ultime de ces dispositifs. L'impact potentiel de ces découvertes concerne de nombreux domaines tels que les technologies de l'information, les nouveaux matériaux, la médecine, le spatial.