Nanotechnologie (fabrication moléculaire)

La nanotechnologie, ou, comme on l'appelle parfois, la fabrication moléculaire, est une branche de l'ingénierie qui traite de la conception et de la fabrication de circuits électroniques et de dispositifs mécaniques extrêmement petits construits au niveau moléculaire de la matière. Selon l'Institute of Nanotechnology, le Royaume-Uni la définit comme "une science et une technologie où les dimensions et les tolérances vont de 0,1 nanomètre (nm) à 100 nm". La nanotechnologie est souvent abordée en même temps que les systèmes micro-électromécaniques (MEMS), un sujet qui comprend généralement la nanotechnologie mais peut également inclure des technologies supérieures au niveau moléculaire. Une puce ou une tranche de semi-conducteur ne peut contenir qu'un nombre limité de composants. Traditionnellement, les circuits étaient gravés sur les plaquettes ou les puces de silicium en enlevant de petites zones de matériau. Cependant, il est également possible, en théorie, de construire des puces, un atome à la fois, pour obtenir des dispositifs beaucoup plus petits que ceux qui peuvent être fabriqués par gravure. Avec cette approche, il n'y aurait pas d'atomes superflus ; chaque particule aurait un but précis. L'épaisseur des conducteurs électriques (également appelés nanofils) ne serait que d'un atome. Une porte logique ne nécessiterait que quelques atomes. Un bit de données pourrait être représenté par la présence ou l'absence d'un seul électron. Les nanotechnologies sont prometteuses dans la quête d'ordinateurs et de dispositifs de communication toujours plus puissants. La science médicale est le domaine le plus prometteur et le plus dangereux de la nanotechnologie. Les nanorobots pourraient servir d'anticorps programmables. À mesure que les bactéries et les virus pathogènes mutent dans leurs tentatives incessantes de contourner les traitements médicaux, les nanorobots pourraient être reprogrammés pour les rechercher et les détruire de manière sélective. Certains nanorobots pourraient être programmés spécifiquement pour tuer les cellules cancéreuses. Deux concepts associés aux nanotechnologies sont l'assemblage positionnel et l'auto-réplication. La mécanique de l'assemblage positionnel consiste à déplacer les molécules dans les bonnes positions relationnelles et à les maintenir. Les robots moléculaires sont des dispositifs qui effectuent l'assemblage positionnel. Le problème de l'autoréplication est la capacité à multiplier l'arrangement positionnel de manière automatique, que ce soit dans la construction du dispositif de fabrication ou dans celle du produit.