Infiniment petites, mais grandement intrigantes

D’abord noirci et abîmé, ce monument funéraire du cimetière Saint-Patrick de Québec a été restauré grâce à de la nanochaux.
Photo: Musée de la civilisation D’abord noirci et abîmé, ce monument funéraire du cimetière Saint-Patrick de Québec a été restauré grâce à de la nanochaux.

Parce qu’elles sont invisibles, les nanotechnologies intriguent et peuvent même faire peur, surtout quand on découvre qu’elles sont en voie d’envahir nos vies. L’exposition Nanotechnologies : l’invisible révolution qui a ouvert ses portes mercredi au Musée de la civilisation de Québec nous aide à appréhender cet intrigant nanomonde où tout se passe à l’échelle des atomes et des molécules, soit à des dimensions de quelques nanomètres ou milliardièmes de mètres. Mais cette exposition vise surtout à induire une réflexion sur l’avenir que l’on veut accorder à cette nouvelle science en pleine expansion. Ainsi devrait-elle apaiser les craintes des anxieux et susciter une certaine méfiance, ou du moins une prudence, chez les optimistes béats.

D’entrée de jeu, le visiteur est donc invité à prendre position pour ou contre le développement des nanotechnologies, et sa décision déterminera le sens du parcours de sa visite. Si le visiteur est enthousiaste des nanotechnologies, il sera accueilli par Iron Man, qui, dans les plus récents films, s’injecte des nanoparticules lui permettant de contrôler son armure. Les plus timorés seront quant à eux initiés par Terminator, qui incarne les présages destructeurs suscités par les nanotechnologies.

Photo: Musée de la civilisation D’abord noirci et abîmé, ce monument funéraire du cimetière Saint-Patrick de Québec a été restauré grâce à de la nanochaux.

D’abord un fantasme

Ces personnages de science-fiction qui ont pu influencer notre perception des nanotechnologies rappellent aussi que celles-ci ont d’abord été et sont longtemps restées un fantasme, même si le physicien américain Richard Feynman avait évoqué en 1959 l’immense potentiel que recelait la matière à très petite échelle qui obéit aux lois de la physique quantique, lesquelles modifient les propriétés optiques, magnétiques, électriques, mécaniques ou chimiques de la matière. « Plusieurs chercheurs ont avoué que c’est Le voyage fantastique, un film de 1966, qui les a inspirés à travailler sur les nanotechnologies », souligne Anouk Gingras, chargée du projet de cette exposition, lors de la visite de presse.

Le visiteur réalisera toutefois rapidement que les nanotechnologies ont déjà investi notre quotidien. Ainsi sont présentés divers produits offerts dans le commerce, tels qu’une crème solaire contenant des nanoparticules de dioxyde de titane qui lui confèrent une fluidité facilitant son application et qui réfléchissent plus efficacement les rayons ultraviolets, une raquette de tennis renfermant des nanotubes de carbone qui augmentent sa robustesse et sa légèreté, un nettoyant à lunettes dont les nanoparticules qu’il inclut empêchent les gouttes d’eau et les marques d’adhérer à la surface du verre.

La nanoélectronique, une branche des nanotechnologies, a pour sa part permis la miniaturisation des puces électroniques, aussi appelées circuits intégrés. Les visiteurs peuvent donc voir une puce produite par IBM en 2015 et sur laquelle ont été gravés des milliards de transistors espacés de seulement sept nanomètres.

Usages du passé

À proximité de cette extraordinaire réalisation technologique sont suspendus au mur de splendides vitraux médiévaux dont les riches couleurs sont flamboyantes en raison des nanoparticules d’or, d’argent et de cuivre que les maîtres-verriers du Moyen-Âge ajoutaient au verre liquide lors de sa fabrication. Eh oui ! nos lointains ancêtres exploitaient les propriétés particulières des nanoparticules à leur insu. L’analyse au microscope à haute résolution des lames des fameux sabres de Damas — dont un exemplaire est exposé — a révélé que leur résistance et leur tranchant redoutable étaient dus à leur structure en nanotubes de carbone.

Certaines créatures de la nature sont dotées de structures nanométriques qui leur confèrent des qualités particulières. L’expo met ainsi en vedette un couple de geckos, ces lézards qui marchent au plafond et sur les murs grâce aux poils nanométriques présents sous leurs doigts qui leur permettent d’adhérer à ces parois sous l’effet des forces de Van der Waals. Par ailleurs, les couleurs iridescentes des papillons morphos résultent de la réflexion de la lumière sur les nanostructures créées par la disposition particulière des écailles sur leurs ailes.

La découverte de ces merveilles nanométriques n’aurait jamais été possible sans la puissance des microscopes. On relate et expose l’évolution de ce précieux instrument d’observation, dont le plus récent représentant est le microscope à force atomique. Des images grand format obtenues par ces microscopes ultrapuissants sont exposées sur les murs et nous permettent de voir que l’erbium, un métal du groupe des terres rares, présente la forme de magnifiques fleurs à l’échelle nanométrique.

En Europe, les nanotechnologies sont utilisées pour la restauration d’oeuvres d’art. Le Musée de la civilisation a voulu tenter l’expérience avec le Centre de conservation du Québec sur un monument funéraire du cimetière Saint-Patrick de Québec : un ange vieux de 115 ans qui était noir et abîmé. On l’a traité à l’aide de nanochaux, qui, en pénétrant dans la pierre, permet de solidifier le monument. L’ange, qui a retrouvé sa couleur et ses courbes d’antan, est exposé, et un documentaire présente les étapes de sa restauration.

Le domaine de la santé

Les énormes possibilités qu’offrent les nanotechnologies dans le domaine de la santé sont illustrées par de courts documentaires décrivant d’une part les travaux de Sylvain Martel de Polytechnique Montréal, qui a concrétisé en quelque sorte Le voyage fantastique, puisqu’il a réussi à acheminer des médicaments de façon contrôlée jusqu’à l’intérieur du cerveau, qui est pourtant protégé par une barrière hémato-encéphalique. D’autre part, la recherche de Normand Voyer a permis de mettre au point des « nanopoignards » capables d’aller détruire des cellules cancéreuses.

On apprend aussi que le Québec est un important producteur de nanoparticules, notamment de nanofilaments de cellulose obtenus du bois et qui pourraient servir à rendre le béton plus résistant.

On fait aussi remarquer que plusieurs autres produits utilisés au quotidien, comme certains dentifrices, tests de grossesse, vernis à ongles, shampoings, nettoyants, et même certaines confiseries peuvent contenir des nanoparticules, mais les muséologues n’ont pas pu obtenir de confirmation de leur fabricant. Mais peut-être ont-ils peur de rebuter le consommateur. Contrairement à l’Europe, qui exige des fabricants qu’ils mentionnent la présence de nanoparticules dans la liste des ingrédients, ici, aucune réglementation n’impose un tel étiquetage aux fabricants.

Même si plane encore une grande incertitude sur les possibles effets toxiques et environnementaux des nanoparticules, des études sont menées pour les mettre en lumière et des mesures de protection sont adoptées par les chercheurs et travailleurs.

Tout au cours de l’exposition, le visiteur est invité à se prononcer sur des questions de société liées aux nanotechnologies. Aimerions-nous intégrer des nanotechnologies à notre corps pour améliorer nos capacités physiques ? Consentirait-on à un traitement médical impliquant l’injection de nanoparticules dans notre corps ?

Les réponses à ces questions sont compilées et s’affichent sur un grand écran intégrant les résultats des autres visiteurs.

Cette exposition qui a été proposée et soutenue par Prima Québec, le pôle de recherche et d’innovation en matériaux avancés au Québec, est le résultat d’une large collaboration entre le Musée de la civilisation, le Fonds de recherche du Québec, les universités, des collèges et diverses entreprises québécoises.

4 commentaires
  • Hélène Gervais - Abonnée 10 mars 2016 06 h 37

    Ce serait intéressant ....

    si cette belle exposition venait faire un tour à Montréal. Je suis certaine que mêmes des incultes scientifiques, comme moi, seraient très intéressés à la visiter.

  • Patrick Daganaud - Abonné 10 mars 2016 08 h 08

    Des conséquences désastreuses

    C'est un peu comme si on se demandait si la vie peut repartir après Tchernobyl.
    Oui, avec son lot de tumeurs, de cancers, de maladies génétiques, de dégénérescences.

    Il plane non une incertitude, mais une grande certitude sur les effets toxiques et environnementaux des nanoparticules.

    Et les études qui sont chichement menées pour les documenter et les publiciser ne résistent pas à l'appât du gain.

    Au Canada, les mesures de protection sont parcellaires, tandis que les mises en marché, tenues secrètes, ont déjà répandu l'invasion nanoparticulaire dans tous les domaines industriels, manufacturiers, pharmaceutiques et agroalimentaires.

    « Ma gang de malades
    Vous êtes donc où ? »

    • Bernard Terreault - Abonné 11 mars 2016 15 h 44

      Pas plus dangereuses que les microparticules, les miniparticules, les moyennes particules, les macroparticules ou les gigaparticules. Tout dépend de si elles contiennent du calcium, de l'oxygène ou bien de l'arsenic!

  • Bernard Terreault - Abonné 11 mars 2016 15 h 39

    Déjà vu

    Les nanoparticules existaient déjà dans la Nature, elles n'ont fait qu'être finalement observées et étudiées en détail une fois d'assez puissants microscopes inventés. Elles n'ont rien de magique, elles sont faites des mêmes éléments chimiques que le reste de l'Univers, elles n'ont simplement qu'un plus petit nombre d'atomes. Et on a maintenant des recettes pour en fabriquer.