Technologies Nanotechnologies : une révolution en devenir ?

Les nanotechnologies sont considérées par la Commission européenne comme l'une des « clés technologiques génériques » (« Keys Enabling Technologies ») capables de soutenir la compétitivité et la croissance, au même titre que les biotechnologies ou la photonique. Derrière ce terme se cache l'ensemble des techniques visant à fabriquer, manipuler et décrire des matériaux dont les dimensions sont comprises entre 1 nm (1 nm = 10-9 m), soit la taille d'une petite molécule, et 100  nm, qui équivaut à celle d'un virus de proportions moyennes. Pourquoi un tel intérêt pour cet intervalle ? Parce qu'aux confins de l'infiniment petit, les attributs de la matière changent, et des caractéristiques différentes de celles existant à plus grande échelle se manifestent. Ainsi, certains matériaux isolants deviennent d'excellents conducteurs électriques une fois réduits en particules nanométriques. Réactivité chimique, résistance mécanique ou propriétés optiques peuvent aussi être radicalement modifiées : les nanotubes de carbone sont, à diamètre égal, plus résistants que l'acier standard, et le dioxyde de titane, opaque, devient transparent lorsqu'il est sous forme de nanoparticules. Enfin, la miniaturisation est en elle-même un avantage : des composants de moindre taille permettent de fabriquer des systèmes plus petits et plus économes en énergie. Autant d'atouts qui expliquent que les nanotechnologies aient déjà marqué de leur empreinte de nombreux domaines, de l'électronique de pointe aux biotechnologies.

Flou réglementaire

Dans ce contexte florissant, l'agriculture fait figure de parent pauvre. Malgré un nombre de brevets déposés en constante augmentation, qui témoigne d'un intérêt bien réel de la part des multinationales, les applications commerciales des nanotechnologies dans ce secteur sont encore très rares. En cause, notamment, le retour sur investissement incertain, dû au coût élevé de production de ce type de matériaux conjugué à la nécessité d'en fabriquer de grandes quantités pour traiter les cultures. Autres freins au passage du laboratoire vers le champ : le flou réglementaire actuel, qui fait craindre aux industriels l'adoption de législations défavorables, et l'opinion publique, plutôt réticente. Malgré tout, certaines nanotechnologies agricoles trouvent parfois le chemin de la commercialisation. C'est notamment le cas des produits de la société allemande GeoHumus, qui associent des particules de roche volcanique nanoscopiques à des polymères ultra-absorbants, du même type que ceux utilisés dans les couches pour nourrissons. Résultat : des granulés qui absorbent l'eau et la restituent à la demande, optimisant son utilisation et améliorant à la fois l'activité biologique des sols, la rétention des minéraux et de nutriments, ainsi que le développement racinaire. Autre application commerciale des nanotechnologies, la nanoencapsulation est proposée par plusieurs sociétés, dont Syngenta. La substance d'intérêt (mélange de nutriments, herbicide, pesticide…) est enfermée dans des nanoparticules constituées de lipides ou de polymères, qui la protègent du milieu extérieur et optimisent sa libération. Un fertilisant foliaire peut ainsi pénétrer directement dans les feuilles en passant par les stomates, tandis qu'un pesticide ne sera libéré que dans le tube digestif de sa cible. Reste encore à évaluer l'impact de ces nanoparticules elles-mêmes sur l'environnement et la santé, comme le souligne l'ANSES (Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail) dans un rapport récent (1). De nombreuses autres applications potentielles des nanotechnologies sont explorées par la recherche académique et les entreprises du secteur privé : développement de biocapteurs capables de détecter ravageurs et maladies ou de suivre certains paramètres environnementaux ou biologiques, mise au point de substances capables de dépolluer les sols, de soigner les cultures ou le bétail, d'outils améliorant la transformation génétique des végétaux… Plus de 3 000 brevets ont ainsi déjà été déposés au niveau international, principalement par les pays industrialisés (États-Unis et Allemagne en tête), et le nombre de publications scientifiques, notamment américaines, chinoises et sud-coréennes, est en constante augmentation. Cette effervescence préfigure-t-elle une nouvelle révolution agricole, ou bien ne s'agit-il que d'un feu de paille ? Réponse dans les années à venir…