Nanobilim ve nanoteknoloji (dan Yunan νάνος , "cüce") veya NST, bir bütün çalışmaları gibi minimum ve süreçleri imalat ve işleme yapılara ayarlanabilir de cihaz ve donanım sistemlerinin, (fiziksel, kimyasal veya biyolojik) nanometre (nm) iki atom arasındaki mesafenin büyüklük sırası olan ölçek .
NST'nin bu genç disiplinin çapraz doğasıyla bağlantılı birkaç anlamı vardır. Nitekim optik , biyoloji , mekanik , mikroteknoloji gibi disiplinleri yeni olanaklara izin verirken kullanırlar . Bu nedenle, NST'nin resmi Fransız portalının da kabul ettiği gibi, "bilim adamları nanobilim ve nanoteknolojinin tanımı konusunda hemfikir değiller".
Nanomateryaller insan dokusunun ve kültürde hücreler için toksik olarak tespit edilmiştir. Nanotoksikoloji çalışmalar riskler , çevresel ve sağlıkla ilgili nanoteknoloji. Çevrede nanoparçacıkların büyük ölçekli salınımı etik sorulara tabidir .
Nanoteknoloji, araştırma ve geliştirmede milyarlarca dolardan yararlanmaktadır. Avrupa, 2002-2006 döneminde 1,3 milyar avro ve 2007-2013 döneminde 3,5 milyar avro bağışladı. 2000'lerin başında, bazı kuruluşlar, yıllık küresel pazarın 2015 yılına kadar 1 trilyon ABD Doları ( Ulusal Bilim Vakfı'nın 2001 yılındaki tahmini ), 3 trilyon ABD Doları ( 2008 yılı Lux Research Inc tahmini) seviyesinde olabileceğini tahmin ediyordu .
verdiği konuşmasında 29 Aralık 1959En American Physical Society , Richard Feynman sonra keşfedilmemiş bir araştırma olası alanını çağrıştırıyor: sonsuz küçük; Feynman, fiziğin "çok az şeyin yapıldığı ve daha yapılacak çok şeyin olduğu" bir yönü tasavvur eder.
Atomların küçük boyutuna dayanarak, çok küçük alanlara büyük miktarda bilgi yazmanın mümkün olduğunu düşünüyor: "Neden Britannica Ansiklopedisinin tamamını bir toplu iğne başı üzerine yazamıyoruz ? ? ". Spesifik olarak belirtilmeyen ve şimdi geniş çapta alıntılanan bir iddia (aslında, o zamanlar mümkün olmayan, mikroteknolojilerdeki ilerleme sayesinde şimdi tamamen mümkün görünüyor). Feynman, birlikte yaşadığımız makroskopik makinelerin ötesine geçmek istiyor: atomların birer birer manipüle edildiği ve çok küçük boyutlu tutarlı yapılarda düzenlendiği bir dünya hayal ediyor.
Nanobilimlerin ve nanoteknolojilerin gelişimi, maddeyi atomik veya atom altı ölçekte gözlemlemeyi ve maddeyle etkileşimi mümkün kılan iki aletin icadına dayanmaktadır. İlk tarama tünel açma mikroskopu icat edilmiştir 1981 iki tarafından IBM araştırmacı ( Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer'in ) ve bir ile iletken veya yarı-iletken yüzeylerin taranması olanak tanıyan kuantum fenomeni , tünel etkisi. , Morfolojisi belirlemek ve Araştırdığı yüzeylerin elektronik durumlarının yoğunluğu . İkinci atomik kuvvet mikroskopu bir türevi olan tarama tünel açma mikroskopu ve ucu arasındaki etkileşimlerin kuvvetlerini ölçen mikroskop araştırılmaktadır ve yüzey. Bu araç, bu nedenle, bir tarama tünelleme mikroskobunun aksine , iletken olmayan malzemeleri görselleştirmeyi mümkün kılar . Fotolitografi ile birleştirilen bu aletler , nanoyapıları gözlemlemeyi, manipüle etmeyi ve yaratmayı mümkün kılar.
1985 yılında, üç araştırmacı, Richard Smalley , Robert F. Curl ( Houston'daki Rice Üniversitesi'nden ) ve Harold W. Kroto ( Sussex Üniversitesi ) , 60 karbon atomundan oluşan C 60 molekülü olan yeni bir allotropik karbon formu keşfettiler . altıgen ve beşgen yönlerden oluşan düzenli bir çokyüzlülüğün köşeleri üzerinde. Her karbon atomunun diğer üç karbon atomu ile bağı vardır. Bu şekil buckminsterfullerene veya buckyball olarak bilinir ve adını , şekli C 60'a benzeyen birkaç jeodezik kubbe yaratan Amerikalı mimar ve mucit Richard Buckminster Fuller'a borçludur .
Daha genel olarak, fulerenler C de dahil olmak üzere 60 , karbon bileşiklerinin yeni ailesidir. Eşkenar olmayan yüzeyleri, bir futbol topunun yüzleri gibi altıgen ve beşgenlerin birleşiminden oluşur. Bu düzenleme onlara her zaman bir karbon kafesi şeklinde kapalı yapılar verir. Ancak, 1990 yılına kadar Heidelberg Üniversitesi'nden Huffman ve Kramer, bu moleküllerin makroskopik miktarlarda elde edilmesini sağlayan sentetik bir süreç geliştirmedi. Nanotüpler, altı yıl sonra sentetik bir fulleren yan ürününde tanımlandı.
1986'da Eric Drexler , nanoteknolojinin geleceği hakkında , Yaratılış Motorları adlı bir kitap yayınladı ve burada, nanoteknolojinin yükselişiyle mümkün olan muazzam ilerleme vizyonunu sundu. Böylece günümüzde aşılmaz görünen fizik kanunları aşılabilir, üretilen ürünler moleküler manipülasyon sayesinde daha ucuz, daha sağlam, daha verimli olabilir. Ancak Drexler ayrıca ters taraf olarak adlandırılabilecek şeyi de öngördü, gerçekten de kendi kendilerine çoğalabilen veya en azından kopyalayabilen bu tür teknolojiler oldukça basit bir şekilde felaket olabilir, çünkü örneğin herhangi bir ortak çıkar için yaratılan bakteriler durmadan çoğalabilir ve floraya zarar verebilir, ancak ayrıca fauna ve hatta insanlık üzerinde.
Drexler, evrim sürecinde görünüşte kaçınılmaz görünen nanoteknolojilerin yükselişi bize çok geniş alanlarda muazzam faydalar sağlayacaksa, bu teknolojilerin tam olarak ustalaşmadığı takdirde yıkıcı hale gelmelerinin de çok muhtemel olduğunu yazıyor.
Bu bağlamda sorulabilecek sorulardan biri, nanoparçacıkların hücresel dokulara göre sahip olduğu güçlü penetrasyon kapasitesidir. Nitekim hücrelerden daha küçük boyutları nedeniyle, hücreler parçacık halinde olduklarından bazı doğal engellerin ötesine geçebilirler. Bu özellik ayrıca kozmetik endüstrisinde zaten kullanılmaktadır.
Nanometrik ölçekte, madde belirli bir yaklaşımı haklı çıkaran belirli özellikler sergiler. Bunlar arasında kuantum özelliklerin yanı sıra yüzey ve hacim etkileri ve hatta kenar etkileri de yer alır . Nanobilimlerin zorluğu, nanoteknolojilerin (nanometrik sistemlerin tasarımı ve kullanımı) yararına nanometrik fenomenleri anlamaktır. Dünya çapında birçok laboratuvar orada çalışıyor.
kuantum yönleriBöylece, kuantum mekaniği yasalarına uygun olarak , bir parçacık, makroskopik düzeyde bildiğimiz parçacık davranışı pahasına nanometrik düzeyde bir dalga davranışı benimseyecektir. Bu dalga-parçacık ikiliği , özellikle Young'ın yarıkları deneyiminde görülebilir . Bir parçacık demeti (ışık, elektronlar, vb.), bir dizi yakın aralıklı yarık ile etkileşime girer ve bir dalga fenomeninin özelliği olan bir girişim deseni oluşturur. Bu güne kadar fizikteki en önemli sorulardan biri olan maddenin bu dalga-parçacık ikiliği , nanometrik düzeyde çeşitli fenomenlere neden olacaktır, örneğin:
Bu fenomenler ilk kez gözlenmiştir bizzat içinde 2001 "ile, elektrik iletken dize" mümkün mekaniği teorileri bu yönünü teyit etmek yapılmış onun mucit thermodynamicist Hubert Juillet. Kuantum tarafından. Bu kuantum davranışı bizi düşünme şeklimizi yeniden düşünmeye zorlar: Bir parçacığı tanımlamak için artık belirli bir andaki konum açısından değil , parçacığın bir yerde değil de bir yerde saptanma olasılığı açısından konuşuyoruz .
fizikokimyasal yönlerNanopartiküller ve malzemeler, iç atomlara kıyasla çok yüksek oranlarda yüzey atomları sunar ve bu da onlara yüksek yüzey reaktivitesi verir. Ayrıca boyutlarına ve şekillerine bağlı olarak özelliklerinde önemli değişikliklere tabidirler (reaktiviteleriyle ve aynı zamanda kuantum hapsetme etkileriyle bağlantılı olarak ). Büyümeleri, kümelenmeleri, çözünmeleri veya buharlaşmaları spesifiktir ve süreleri veya yaşam döngüleri, diğer nano nesneler, canlı moleküller, canlı organlar veya organizmalar ile davranışlarında önemli bir rol oynar; laboratuvar ortamlarında veya doğada, henüz değerlendirilmeye başlayan küresel sonuçlarla.
Duyuru etkisinin arkasında, nanoteknolojilerin ve nanobilimlerin evrimini anlamak için çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Bu nedenle, tanımların sabit olmadığı gerçeği göz önüne alındığında, kullanılan farklı yöntemlerin ortak bileşeni, nanoteknolojik aktiviteyi üç açıdan ölçmektir: bilimsel yayınlar (daha çok temel bilgi için), patentler (daha çok teknolojik yönler için) ve muhtemelen kurumlar. ve ilgili şirketler veya yatırılan sermaye (gerçek ekonomik ve endüstriyel aktiviteyi ölçmek için). İster patentler ister bilimsel yayınlar için olsun, aşağıdaki tablolarda sunulan değerler 1990'lardan önce yok denecek kadar azdı.
Dünyada 1995'ten 2003'e Teknolojik Evrim2006 yılında Nature Nanotechnology dergisinde yayınlanan makale ile ilgili olarak, Avrupa Patent Ofisi'ne (EPO) sunulan patentler için aşağıdaki gelişmeyi not ediyoruz :
Yıl | 1995 | 2000 | 2003 |
---|---|---|---|
Yıl için patent sayısı | 950 | 1.600 | 2.600 |
Bu rakamlar güçlü bir değişimi temsil ederken, bu iki dönem için de göreli bir istikrar söz konusudur. Ancak bu evrim, daha hızlı büyümeleri (1997-1999) ve düşüşleri (2000-2001) hesaba katmamaktadır.
2005 civarında, birçok araştırma merkezi, sanayi için, özellikle elektriksel olarak aynı kuantum etkilerini sunacak, yeterince uzun ve sağlam bir nanotel, başta büyüme olmak üzere çeşitli süreçlerle üretmeye çalışmak için nanoteller (nanotel) çalışmalarına başladı. iletken tespih.
1989 ve 2000 yılları arasında dünyada temel bilginin evrimiBilimsel yayınların evrimini karakterize etmek için, Nature Nanotechnology'de kullanılandan daha kapsamlı bir yöntem kullanan ve nanoteknolojik yayınların evrimini karakterize etmeyi mümkün kılan bir makale alacağız :
dönemler | 1989-1990 | 1991-1992 | 1993-1994 | 1995-1996 | 1997-1998 | 1999-2000 |
---|---|---|---|---|---|---|
toplu yayınlar | 1000 | 10.000 | 20.000 | 35.000 | 55.000 | 80.000 |
Yeni yayınlar | 1000 | 9.000 | 10.000 | 15.000 | 20.000 | 25.000 |
Avrupa Komisyonu'nun NST'nin ekonomik gelişiminin tahmini hakkında yayınladığı bir raporu takip ederek, bu faaliyetle ilgili şirketlerin kuruluş tarihlerine bakabiliriz.
Oluşturma dönemleri | 1900'den önce | 1900-1950 | 1951-1980 | 1981-1990 | 1991-2000 |
---|---|---|---|---|---|
Katılan şirket sayısı | 20 | 60 | 45 | 75 | 230 |
Bu rakamlar , gerçek işgücünü hafife alıyor gibi görünen belirli bir iş siciline dayanmaktadır . 1990'lardan bu yana nanoteknolojilerle ilgilenen şirketlerin açık bir şekilde hızlandığını gösteriyorlar, ancak diğer daha eksiksiz kaynaklar bu rakamların çok üzerinde tahminlerde bulunuyor. NanoVIP sitesi , 2005 yılında 1.400'den fazla şirketin nanoteknolojilerle ilgilendiğini tespit etti. Daha yakın zamanlarda, araştırmalar 2006'da 6.000'i aşan bir dizi şirketi gösteriyor. Bu araştırma, patentler gibi çeşitli nanoteknolojik aktivite belirteçleri ekleyerek bilgi kaynaklarını birleştirmeyi amaçlayan bir yönteme dayanıyor. 2006 yılında, bu sonuçlara dayanarak, Amerika Birleşik Devletleri nanoteknolojilere yatırım yapan şirketlerin %48'ine ev sahipliği yaparken, Avrupa (27 ve ilişkili ülkenin) %30'unu ve Asya %20'sini barındırdı.
Nanobilimlerin ve nanoteknolojilerin mevcut gelişimi, geniş bir alan ve bilimsel disiplin yelpazesini harekete geçirir ve kapsar.
Mobilize edilen bilimsel bilgi açısından, birkaç alt disiplin, NST'nin temel bilgilerinin geliştirilmesi için özellikle yararlıdır. Gerçekten de, nanoteknolojiler ve nanobilimlerle ilgili bilimsel makalelerin yayınlanma ve inşa edilme biçimlerinin ayrıntılı analizleri, üç spesifik alt alanın ortaya çıktığını göstermektedir:
Bu üç alanın tümü, az ya da çok yoğunluk ve mesafe ile birbirine eklemlenir. İlgili alanda harekete geçirdikleri endüstriyel faaliyetin örgütsel yöntemleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptirler. Nanobiyoloji esasen birçok küçük şirket ve büyük ilaç grupları etrafında yapılandırılırken, nanoelektronik ile ilgili endüstriyel faaliyetler çoğunlukla çok büyük gruplar, birkaç küçük şirket ve büyük ekipman etrafında organize edilir.
Taramalı tünelleme mikroskobu gibi bir aletin icadıyla mümkün kılınan moleküler mühendislik, "talep üzerine" moleküllerin inşa edilmesi ve geliştirilmesinden oluşur.
Biyolojik ve tıbbi topluluklar , çeşitli uygulamalar için (hücre görüntüleme için kontrast maddeleri, kansere karşı mücadele için terapötikler) nanomalzemelerin özelliklerinden yararlanır .
Nanobiyoloji ve bu alandaki nanotıp uygulamaları başlığı altında bir araya geliyoruz . Fransa'da, Patrick Couvreur , NST'nin bu akımındaki araştırmacıların en eski temsilcisidir.
Nanomalzemelere biyolojik yapılar veya moleküller ile arayüz oluşturarak işlevler ekleyebiliriz. Boyutları gerçekten çok yakın. Nanomalzemeler bu nedenle araştırma ve in vivo ve in vitro uygulamalar için faydalıdır . Bu entegrasyon, teşhis veya ilaç uygulama araçlarının ortaya çıkmasına izin verir.
Depolama, enerji üretimi ve enerji tasarrufu alanlarında ilerlemeler görebiliriz.
Bu hidrojen daha sonra yanmalı motorlarda veya yakıt hücrelerinde kullanılabilir .
Elektronik çiplerin veya entegre devrelerin yapıları zaten nanometre ölçeğindedir ve nanoteknolojilerden geniş ölçüde yararlanmaktadır. İlerlemeler iletişim, bilgi depolama ve bilgi işlem alanlarında sabittir .
Kısa bir süre önce , İki mikron veya 2 * 10 -6 m'lik bileşenlerin entegre edilmesinin yarı iletken cihazlar için mutlak minyatürleştirme eşiği olacağı düşünülüyordu (ilk Intel işlemcilerin devrelerindeki çizginin kalınlığı 10 mikron mertebesinde ( o zamanlar bir mikronluk bariyeri aşmanın çok zor olacağı düşünülüyordu ).
2004 yılında 90 nanometre (0,09 mikron) mimariler en son teknolojiyi oluşturdu ve işlemciler 2006 yılının ilk yarısından itibaren 65 nanometre incelik ile seri üretildi . 45 nanometreye oyulmuş yongalar 2007 yılının ortalarında piyasaya sürüldü, 32 nanometre yongalar 2009'da piyasaya sürüldü, 22 nanometre gravür 2012'de piyasaya sürüldü ve 7 nanometre 2022 için planlandı. Ancak en azından fotolitografinin geleneksel süreçlerinden miras alınan bir teknoloji için , mevcut teknolojilerdeki gelişmeler de dahil olmak üzere , mutlak bir sınır var. "aşırı UV" fotolitografi, sert X-ışını litografisi, elektron ışını aşındırma, vb. Nanoteknolojiler, klasik yollar sınırlarına ulaştığında yeni, daha radikal bir yaklaşım önermektedir.
Nanoteknolojiye dayalı elektronik devrelerin yapımında ve dolayısıyla nano-bilgisayarın ortaya çıkışında iki büyük zorluk hakimdir :
NST alanında yürütülen araştırmaların çeşitliliği ve harekete geçirilen bilgilerin çeşitliliği, literatürde NST'nin çeşitli tanımlarının oluşturulmasına yol açmıştır. Bu gözlem, benzersiz ve istikrarlı bir tanım bulma yeteneğimiz üzerinde önemli bir etkisi olan iki temel fikre dayanabilir:
NST'ler, nanometrik ölçekte, özellikle yüzey etkileri ve kuantum etkileri ile ortaya çıkan maddenin yeni özelliklerini inceleyerek karakterize edilebilir.
Gerçekten de, nanoskopik ölçekte, farklı etkileşim kuvvetleri arasındaki oran, makroskopik ölçekteki orandan farklıdır . Eylemsizlik kuvvetleri karşısında yüzey kuvvetleri baskın hale gelir, aslında:
Ek olarak, küçük boyutlar, tünel etkisi , balistik taşıma ve alan emisyonu gibi kuantum etkilerinin devreye alınmasını mümkün kılar . Yarı iletkenler alanında süperiletkenler için umutlar açan doğrudan uygulamalar vardır .
Bir nanometre boyutundaki boyutlar için malzemelerin elektriksel, mekanik veya optik özellikleri değişir. Öte yandan, yüzey oranları baskın hale geldikçe, nanoteknolojiler kimyada, özellikle de kataliz için umutlar açıyor .
Nanobilimleri ve nanoteknolojileri, onları karakterize edecek yeni yaklaşımla tanımlamak da mümkündür.
Tarihsel olarak, bir makinenin veya basit bir imal edilmiş nesnenin imalat süreci, esasen makroskopik manipülasyonlara ve düzenlemelere dayanmaktadır. Malzemeler üretilir, malzemenin çıkarılması veya deformasyonla şekillendirilir, daha sonra büyük malzeme kümeleri ölçeğinde birleştirilir. Daha yakın zamanlarda, mikroelektronik örneği, eşdeğer bir yüzeyde, her zamankinden daha fazla sayıda bileşen element üretebildiğimizi gösteriyor. Böylece, bir silikon çip üzerindeki mikroişlemciler üzerindeki transistörlerin sayısı her iki yılda bir ikiye katlanır ( Moore Yasasını kontrol ederek ). Bu artış, mikro elektronikte ve daha geniş anlamda elektronikte baskın olan minyatürleşme olgusunu göstermektedir .
Buna karşılık, nanoteknoloji tersine bir işleme dayanır: en küçüğünden en büyüğüne doğru gitmekten oluşur. İçeriden (atomlar) dışarıya (makineler ve mamul ürünler) gider. Bu yüzden buna “ aşağıdan yukarıya ” teknoloji diyeceğiz . Bu nedenle nanoteknoloji, atom gruplarını incelemeyi, manipüle etmeyi ve yaratmayı ve ardından atomların bireysel kontrolü ile "aşağıdan yukarıya" üretilen nesneler oluşturmayı amaçlayan bir disiplindir.
Bu perspektifte, "nanoteknolojiler" genel terimi, bazen yeni fizikokimyasal özelliklerle karakterize edilen daha büyük boyutlu bileşenler oluşturmak amacıyla atomların ve moleküllerin kontrollü birleşimi ile ilgilidir.
Nanoteknolojilerin potansiyel uygulamaları konusunda bir çılgınlık olsa bile, ticarileştirilmiş uygulamaların büyük bir kısmı “birinci nesil” pasif nanomalzemelerin kullanımı ile sınırlıdır. Buna güneşten koruyucular, kozmetikler ve bazı gıda ürünlerindeki titanyum dioksit nanoparçacıkları dahildir; gıda ambalajındaki demir nanopartiküller; güneşten koruyucularda ve kozmetiklerde, dış cephe kaplamalarında, boyalarda ve döşeme verniklerinde çinko oksit nanoparçacıkları; ve bir yakıt katalizörü olarak görev yapan seryum oksit nanoparçacıkları. Moleküler mıknatıslar olarak da adlandırılan nanomıknatıslar da 1993'ten beri geliştirilmektedir.
The Project on Emerging Nanotechnologies adlı bir proje, nanopartiküller içeren ve nanoteknolojilere dayalı farklı ürünleri tanımlar. 2007 yılında, bu proje nanoteknolojilere dayalı 500'den fazla tüketici ürünü tanımladı. 2008 yılında, bu projeden elde edilen rapor bize nanoteknoloji tüketici ürünleri ile ilgili ana sektörün %59 ile sağlık ve spor (giyim, spor aksesuarları, kozmetik, kişisel bakım, güneş kremi vb.) olduğunu, bunu elektronik ve elektronik takip ettiğini söylüyor. %14'ünü oluşturan bilgisayarlar (ses ve video; kamera ve film; bilgisayar donanımı; mobil cihazlar ve iletişim).
Ek olarak, bileşenlerin nanometrik ölçekte (atom atom) manipülasyonunu veya düzenlenmesini gerektiren uygulamalar, ticarileştirilmelerine yol açmadan önce daha fazla araştırma yapılmasını gerektirir. Gerçekten de, şu anda “nano” ön eki ile işaretlenmiş teknolojiler bazen çok yakından ilişkili değildir ve nanoteknolojiler tarafından açıklanan nihai hedeflerden, özellikle de terimin her zaman önerdiği bir fikir olan moleküler üretim çerçevesinde, çok uzak değildir. Bu nedenle, bilim adamları ve girişimciler tarafından ek finansal kaynaklar yaratmak için terimin kullanılmasından kaynaklanan ve terim pahasına bir "nano balon" oluşması (veya oluşması) tehlikesi olabilir. uzun vadeli teknolojik dönüşümlerin olanakları.
David M. Berube, nanoteknoloji balonu üzerine bir kitabında, “nanoteknoloji” olarak satılan şeyin bir kısmının aslında malzeme biliminin yeniden işlenmesi olduğunu hatırlatarak bu yönde sonuca varıyor. Bu fenomen, nanoteknolojilerin, esasen nanotüplerin ve nanotellerin (nanometre cinsinden ölçülen tek boyutlu teller) satışına dayalı bir endüstri tarafından temsil edildiği gerçeğine yol açabilir; bu, tedarikçi sayısını ürün satan birkaç şirketle sınırlandırma etkisine sahip olacaktır. çok büyük hacimlerle düşük marjlarda.
Bilimsel araştırma genellikle önemli yatırım gerektirir. Araştırma konusunun uzmanlaştığı, özel ve pahalı ekipman gerektiren nanoteknolojiler söz konusu olduğunda, gerekli yatırımlar tek bir ekip tarafından desteklenemez. Araştırmalarına devam etmek için bilim adamları ve mühendisler, üç kategoride gruplandırılabilecek çok çeşitli aktörler tarafından finanse edilmektedir:
Nanoteknolojilerle ilgili araştırma ve geliştirmeye yönelik hem özel hem de kamu yatırımları dikkate alınarak, yapılan yatırımların hacmine göre ülkeleri birbirine göre konumlandırmak mümkündür. Bununla birlikte, bu işlem, bir yandan karşılaştırılan kuruluşların büyüklüğü söz konusu olduğu ve diğer yandan her hükümetin genellikle bir cihaza ve belirli araştırma finansman yöntemlerine sahip olduğu gerçeği nedeniyle önlem alınmasını gerektirir. Böylece, 2005 yılında, NST'lerin araştırma ve geliştirmesi , yıl boyunca toplam 9,57 milyar dolarlık yatırım için %48,1'i hükümetler, %46,6'sı şirketler ve %5,2'si risk sermayesi tarafından finanse edildi . Bu dağılımın ardından lider ülke Amerika Birleşik Devletleri (1.606 milyar dolar), onu Japonya (1.1 milyar dolar), Almanya (413 milyon dolar) ve Avrupa Birliği (269 milyon dolar) ve Çin (250 milyon dolar) izliyor. ). Fransa, kendi payına, gelir 8 inci araştırma ve nanoteknoloji gelişiminde tahsis 103000000 dolarlık toplam pozisyon.
Avrupa'da, 7 inci Çerçeve Programı kıtada araştırma NST organizasyonunda önemli bir rol oynar. 7 inci Araştırma ve Geliştirme Çerçeve Programı sonucunu olan Lizbon stratejisi , genel hedefler Avrupa Birliği'ne rekabetçi bilgi ekonomisi ve dinamik vermek ekonomik ve siyasi sorunları tanımlar 2000 yılında kararlaştırılan: "genel hedeflerini 7 inci İşbirliği, Fikirler, İnsanlar ve kapasiteleri: PC'ler dört kategoriye ayrıldı. Her bir hedef türü için AB araştırma politikasının ana alanlarına karşılık gelen özel bir program vardır. Tüm özel programlar, Avrupa (bilimsel) mükemmellik kutuplarının yaratılmasını teşvik etmek ve teşvik etmek için birlikte çalışır ”. Avrupa Birliği, çerçeve programlarına tahsis edilen bütçenin iki katından fazlasının, yaklaşık 20 milyar Euro'dan (2002 ile 2006 arasında) 53,2 milyara (2007-2013 dönemi için) yükseleceğini duyurdu. Bunun gibi, nanoteknoloji kategorisi İşbirlikleri yüksek pozisyon olan 7 inci ağırlıklı Avrupa araştırma ekipleri (ve ortak ülkeler) arasındaki ortaklıklar oluşturulmasını teşvik etmek ve çok disiplinli araştırma ve enine geliştirmeyi amaçlayan Çerçeve Programı.
İle simetri olarak Avrupa Birliği Çerçeve Programı , Amerika Birleşik Devletleri , Avrupa Birliği aksine 2001 yılında başlayan Ulusal Nanoteknoloji Girişimi (NNI), bu federal Araştırma ve Geliştirme programı özellikle nanoteknoloji adamıştır, aynı zamanda amaçları çabalarını koordine etmek tanımlanmış bilim ve teknolojide nano ölçekte çalışan birden fazla ajans. 2008 yılında, NNI'ye tahsis edilen bütçe, 2001 yılı için tahmin edilen harcamanın (464 milyon $) üç katından fazla olan 1,5 milyar $ olacaktır.
Yatırım yapılan meblağlar göz önüne alındığında, bu tür bir program, bilimsel araştırma alanlarının yapılandırılması ve üstlenilen işbirliklerinin doğası üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir. Aslında, proje çağrılarının oluşturulmasına yol açan somut hedeflerin tanımlanması, başlangıç geliştirme eksenleri temelindedir.
Nanoteknoloji açısından, bu alanda Avrupa'da benzersiz bir araştırma ve mühendis havuzunu temsil eden Grenoble teknoloji parkının önemine dikkat edin. Gelişmekte olan ülkeler, özellikle Fas, nanoteknoloji araştırmalarına ayrılmış öncelikli bölgeler oluşturmuştur.
Birçok nanomaddeler olduğu bilinen toksik için insan dokuları ve kültür içinde hücreleri . Oksidatif stresi , sitokin iltihabını ve hücre nekrozunu indüklerler . Daha büyük parçacıkların aksine, nanomalzemeler mitokondri ve hücre çekirdeği tarafından alınabilir . Çalışmalar, nanomalzemelerin DNA mutasyonlarına neden olma ve mitokondriyal yapıda hücre ölümüne yol açabilecek büyük değişikliklere neden olma olasılığını göstermiştir . Nanopartiküller üzerinde ölümcül olabilir beyin bölgesinin alabalık ile karşılaştırılabilir etki ile zehirlenme olarak cıva .
"İsimli bir proje Nanogenotox " Nanogenotox projesi tarafından koordine, Afsset ancak birkaç Avrupalı ülkeyi içeren sunmak için 3 yıldan fazla olan Avrupa Komisyonu "alternatif bir yöntem, potansiyel sağlam ve güvenilir algılama genotoksisitenin bir neden olabilir nanomalzemelerin riski kanseri veya üreme için insanlarda ” . Bu kapsamda kozmetik , gıda, tüketici ürünleri gibi ürünlerde halihazırda kullanıldığı için seçilen titanyum dioksit , silikon dioksit ve karbon nanotüpler olmak üzere üç grupta sınıflandırılan 14 adet üretilmiş nanomalzeme , maruz kalma riskleri (oral) bakış açısı da dahil olmak üzere incelenecektir. , kutanöz, inhale, in vivo test ile ) ve Avrupa'daki üretimleri. Bruno Bernard'a göre, " Nanopartiküller , 1960'lardaki asbest gibi , denetlenmezse tehlikeli bir devrimdir ".
2008 yılından bu yana her iki yılda bir, nanosafety platformu ( PNS yakın yüklenir) MINATEC üzerinde Grenoble bilimsel alanda , uluslararası organize nanoSAFE konferansa MINATEC evinde. Yüzlerce bilim insanı , toplumumuzda nanoparçacıkların kullanımı ve insan sağlığı üzerindeki sonuçlarını tartışıyor .
Nanoteknolojilerin minyatürleştirmeyi veya ikameyi teşvik ederek malzeme tasarrufu sağlaması beklense bile , çoğu durumda, uygulamalar geri dönüşüm umudu olmadan metal parçacıkları ürünlere dahil ederek dağınık kullanımlara yol açar . Bu özellikle çinko, titanyum ve gümüş gibi metaller için zahmetlidir. İlgili ciltler anekdot değildir. Örneğin, nanogümüş üretimi 2008'de 500 tonu veya küresel gümüş üretiminin yaklaşık % 3'ünü temsil ediyordu.
Sosyal bilimlerde, NST'ler kendilerini hala ortaya çıkan nesneler olarak sunarlar. Fransa'da CNRS , 2004 ve 2007 yılları arasında faaliyet gösteren , ancak yenilenmeyen disiplinler arası bir "Nanoteknolojilerin Sosyal Etkileri" komisyonu oluşturdu . Gerçek kullanımlar üzerinde çalışmak mevcut değildir, çünkü çoğunlukla nanoteknolojilerin ne olduğu konusunda bilgisiz olan insanlar, görüşmeler ve anketler için malzeme sağlayacak olan bu konuda söyleyecek hiçbir şeyleri yoktur. Sosyologlar şu an için bilim adamları ve politikacılar tarafından yürütülen söylemlerin analizine odaklanıyor (nanoteknolojilerin ortaya çıkışıyla bağlantılı uygulama ve organizasyonlardaki değişikliklere odaklanan laboratuvar çalışmaları hariç).
NST'ler, bilim ve teknolojiyi yakından ilişkilendiren montaj mühendisliğini içerir: bu nedenle, önemli ekonomik zorlukları temsil eden gelecekteki teknolojik uygulamaları tasarlamayı mümkün kılarlar. NST alanına üyeliklerini gösteren tüm laboratuvarlar, araştırma temalarını mutlaka değiştirmemiştir. Bazıları, programlarının başlığına “nano” önekini ekleyerek, özünde hiçbir şey değiştirmeden çalışmalarını “yeniden etiketledi”. Böylece NST, ekonomik, aynı zamanda kurumsal, politik ve ideolojik yansımalarıyla bir vaat söylemini besler. Araştırma kurumlarından gelen raporların içeriğini analiz eden sosyologlar , 2000'li yılların başından beri bunların artık sadece teşhis amaçlı olmadığını, gerçek bir sosyal proje formüle ettiklerini belirtiyorlar . Bu yeni tekniklerin gelişimi karşı konulmaz ve doğal olarak toplumsal ilerlemeye yol açan bir bilim adamı vizyonuna göre, yani mekanik, rasyonel ve bilgi evriminin programlanabilir olarak sunulmaktadır. Teknolojik gelişmeler, politikacılar tarafından takip edilen uzmanlar tarafından kaçınılmaz olarak sunulmakta ve aynı derecede kaçınılmaz bir toplumun gelişmesine neden olmaktadır. Öngörücü bir toplum bilimi, hem riskleri sınırlamaya hem de direnci azaltmaya yönelik düzeltici eylemler de dahil olmak üzere uygulanacak politikaların gerekçelendirilmesini mümkün kılar.
Nanoteknolojiler, başlangıçta bilimsel toplulukla sınırlı olan sosyal bir tartışmanın konusudur. Tartışma medya arenasına 2000 yılında Bill Joy'un siberkültürün en bilinen isimlerinden Wired dergisindeki “Geleceğin Neden Bize İhtiyacı Yok” yazısıyla girdi . Sanayileşmiş ülkelerde, pek çok nano ürün üretilip dağıtıldığında, kamuoyu tartışması zar zor ortaya çıkıyor. Bu, özellikle Amerika Birleşik Devletleri'nde veya Birleşik Krallık'ta geçerlidir.
Nanoteknolojik malzemelerin (özellikle nanoparçacıklarla) dahil edilmesinin neden olduğu zorluklar ve riskler ve ayrıca üretimin atom ölçeğinde kontrolü yoluyla izin verilecek yeni uygulamalar, endişeleri ve hatta uyarıları artırıyor.
Taylor & Francis tarafından 2007'den beri yayınlanan bilimsel bir dergi olan nanotoksikoloji , özellikle nanoteknolojilerin toksisitesinin araştırılmasına adanmıştır .
In France , on 2 Nanoteknolojilerin karşı ilk gösteriden sonra ve3 Haziran 2006Minatec kompleksinin açılışı sırasında, 2009 - 2010 yıllarında nanoteknolojiler üzerine ulusal bir kamuoyu tartışması düzenlendi, ancak hiçbir sonuç alamadı . O zamandan beri, vatandaş bilgi izleme sitesi, çeşitli konuların izlenmesini mümkün kılmıştır.
Şubat 2014, Üstün Sağlık Konseyi, üretilen maddelerin pazarlanması ve bu ürünlerin beyanı için resmi bir kayıt oluşturulması ile ilgili bir Kraliyet Kararnamesi (RD) taslağı hakkında bir görüş yayınladı. Belçika için Konsey bu nedenle şu an için şunları tavsiye etmektedir:
Tartışılan RA projesi ve SHC'nin bu projeye ilişkin özel tavsiyeleri hakkında daha fazla bilgi için.
In France , nano teknolojilerin fenomen tepkiler sorgulama gelen ihbar değişir.
Üretilen 2007 , belgesel , Le Silence des Nanos Julien Collin tarafından "görünümünün bir antropolojik, felsefi ve politik açıdan bilimsel aktivite ve teknolojik gelişmenin kritik henüz rasyonel sorgulama" olması amaçlanmıştır.
Daha yapan, Uluslararası Birliği Jacques Ellul reframes Marsilya-Aix Grubu kapsamında nanoteknoloji üzerinde araştırma transhumanism , bir fenomen o ortasına tarafından ifade tezler olarak tanıtan XX inci sosyolog tarafından yüzyıl Jacques Ellul . Tekniğin statü değiştirdiğini düşünüyor: "her biri bir amaca tahsis edilmiş geniş bir araçlar kümesi" olmaktan çıktı, "tamamen özerk bir fenomen" olmak için "kendi başına çevreleyen bir çevreye" dönüştü. ..) Gittikçe daha çok insanın kontrolünden kaçmak ve ona çok sayıda karar vermek”. Ellul, metafizik düşüncelere başvurmadan tekniğin eleştirilmeyeceğini belirtir: "Bizi köleleştiren teknik değil, tekniğe aktarılan kutsaldır" ve bu kutsalla karşı karşıya kalınan politika ancak "güçsüz ve hatta "yanıltıcı" olabilir.
Grenoble kolektifi Pièces et ana d'oeuvre , bir vatandaş tepkisine dayanan, ancak kendisini teknofobik olmaktan koruyan, siyasi alana daha fazla demir atan , nanoteknolojilerde yeni bir totalitarizmin ifadesini görüyor .