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Les nanobiotechnologies
Biomimétisme

Pour créer de nouveaux dispositifs nanométriques, les chercheurs s’inspirent de la nature. Le cœur des cellules du vivant recèle une machinerie extrêmement complexe, capable de fonctions essentielles : sensibilité, sélection, adaptation des formes, auto-réparation, multiplication massive avec un très faible taux d’erreurs, auto-assemblage, communication d’informations…

Trois fonctionnements en particulier intéressent chercheurs et industriels : la mise en mouvement, l’état de surface et l’élaboration d’architectures en trois dimensions à l’échelle nanométrique. Il s’agit alors de "refaire ce que la vie a fait, mais à notre façon", comme le dit Jean-Marie Lehn, Prix Nobel de chimie en 1987.

Des surfaces nanostructurées

Un des développements majeurs par biomimétisme est celui des revêtements de surface. Ainsi, le lotus sert de modèle pour l’écoulement des fluides. Comme les feuilles de tulipes ou de rosiers, celles de lotus ne sont jamais mouillées : l’eau y perle puis s’écoule. Pourquoi ? Leur surface, nanostructurée, est recouverte de minuscules cristaux de cire, qui la rendent "super-hydrophobe". Ces pics empêchent l’étalement des gouttes, qui emportent avec elles les poussières bloquées aux sommets des aspérités. Entre autres applications envisagées : les peintures anti-salissure, les vitres auto-nettoyantes ou les supports anti-bactériens. Intégrée dans des micro-tuyaux, cette astuce réduit les frictions sur les parois, qui, à très petite échelle bloquent le glissement du liquide (salive ou sang). Développé au laboratoire de Physique de la matière condensée et des nanostructures à Lyon, ces nouvelles surfaces ouvrent la voie à de nouveaux "labs on chip", ces laboratoires d’analyse médicale sur puce.

Autre intérêt à maîtriser la structuration spatiale des surfaces à l’échelle nanométrique : les propriétés optiques. Cette fois, le papillon a été imité au laboratoire de Photonique et de nanostructures à Marcoussis. Sans pigment, les structures à la surface des ailes des lépidoptères diffractent la lumière selon des longueurs d’onde très précises. Adaptés à des matériaux semi-conducteurs, ces surfaces nanostructurées améliorent la communication par fibre optique, intégrés aux réseaux de télécommunication.