À la différence de ce que la science-fiction pourrait nous faire croire, les nanobots ne sont pas des robots mécaniques à l'échelle nanométrique. Dans le monde réel, la nanotechnologie robotique consiste à programmer des molécules pour effectuer des tâches spécifiques.
Le domaine de la nanotechnologie gagne du terrain au sein de la communauté scientifique. Sa valeur nette mondiale devrait atteindre plus de 8,6 milliards de dollars d'ici 4 ans, d'après un étude. Mais que sont vraiment les nanorobots et en quoi sont-ils utiles ? Voici un guide qui explique tout ce qu'il y a à savoir à ce sujet.
Les nanobots, c'est quoi ?
Dans le terme nanobot, nous pouvons distinguer deux éléments : nano- et bot. À première vue, cela pourrait faire croire qu'il s'agit de robots à l'échelle nanométrique. Cependant, ce n'est pas réellement le cas. La nanotechnologie robotique fait référence à des nanoparticules qui mesurent de 1 à 100 nanomètres. Pour vous donner une idée plus précise, les nanobots peuvent être 100 000 fois plus petits que la largeur du cerveau.
Pour rappel, les robots sont des dispositifs autonomes destinés à effectuer des tâches précises. Les nanobots peuvent donc correspondre à des nanomoteurs, des nanoactionneurs ou encore des nanocapteurs. Par ailleurs, en équivalence à la manipulation d'objets chez les robots ordinaires, les nanorobots assemblent des pièces de taille nanométrique, manipulent des cellules ou des molécules biologiques.
La théorie de la nanotechnologie
Le concept de la nanotechnologie remonte à 1959, quand le physicien Richard Feynman a prononcé un discours intitulé « There's Plenty of Room at the Bottom ». Sa théorie évoquait des machines miniaturisées et un encodage de données dans des espaces minuscules. Puis, en 1986, K. Eric Drexler a publié le livre Engines of Creation : The Coming Era of Nanotechnology présentant l'idée de nanodispositifs programmables et autoreproductibles. Sur le plan pratique, les nanobots peuvent donc construire et manipuler des objets à l'échelle moléculaire et avec une grande précision.
À quoi servent les nanobots ?
Rappelons encore une fois que les nanobots ont une taille comparable à celle des cellules biologiques. Pour Drexler, étant donné que ces dispositifs opèrent à l'échelle atomique, ils pourraient être utilisés pour construire ou démonter tout type de matériaux. Cette capacité permettrait par exemple d'assainir l'environnement en le débarrassant des particules nocives.
Mais actuellement, le fait que les nanorobots sont référencés comme des molécules programmables intéresse surtout les chercheurs dans le domaine de la médecine.
Les nanobots et la médecine
En termes simples, le rôle des nanobots en médecine consiste à délivrer des médicaments aux cellules malades ou à neutraliser les toxines. Par exemple, la nanotechnologie offre une voie vers le diagnostic précoce du cancer. En effet, les scientifiques ont mis au point des nanobots qui peuvent mesurer les biomarqueurs, même à faibles concentrations, avec précision.
Il existe différentes approches nanotechnologiques explorées dans ce domaine.
Les nanomoteurs autopropulsés
Les nanobots en question ne contiennent aucun matériau biologique et peuvent utiliser des champs magnétiques, ultrasonores ou lumineux comme actionneurs. Ces robots de nanotechnologies peuvent par exemple être programmés pour transporter des charges utiles moléculaires. Cela peut être une solution thérapeutique pour traiter une maladie.
Les nanobots de type cellulaire
C'est ce deuxième type de nanorobots qui est utilisé pour éliminer les bactéries et les toxines du sang. Ils se composent de nanofils d'or recouvert de membranes hybrides de plaquettes et de globules rouges. Les plaquettes fixent les agents pathogènes tandis que les globules rouges absorbent et neutralisent les toxines que les bactéries produisent. Un autre type de nanobots dit biohybrides proviennent d'organismes biologiques tels que les cellules minimisées, l'ADN, etc.
Les robots vivants
Certains chercheurs développent des formes de vie synthétiques à partir de cellules biologiques. Par exemple, des scientifiques de l'université de Vermont ont crée les xénobots à partir de cellules souches de grenouilles. Ces derniers sont capables de se déplacer, d'effectuer différentes tâches comme la guérison et l'auto-guérison et peuvent même se reproduire.
L'origami d'ADN
Cette approche consiste à construire des ADN biosynthétiques en s'inspirant de la nature. Les nanobots ADN, comme ils sont appelés, correspondent à des origamis d'ADN. Autrement dit, les molécules sont pliées suivant une configuration géométrique complexe en 3D.
Entre autres, le développement des robots ADN permettrait de détruire les cellules cancéreuses. Pour ce faire, ils se déplaceraient dans le sang pour délivrer des substances coagulantes au niveau de l'irrigation de la tumeur. Cela permettrait alors de couper son alimentation en sang et, par conséquent, d'empêcher sa croissance, voire la tuer.
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