Les nanorobots sont des dispositifs microscopiques théoriques mesurés à l’échelle du nanomètre (1 nm équivaut à un millionième de 1 millimètre). Une fois pleinement réalisés à partir du stade hypothétique, ils travailleraient au niveau atomique, moléculaire et cellulaire pour effectuer des tâches dans les domaines médicaux et industriels qui ont jusqu’à présent été l’objet de la science-fiction.
Dans quelques générations, une personne diagnostiquée avec un cancer pourrait se voir offrir une nouvelle alternative à la chimiothérapie, le traitement traditionnel des radiations qui tue non seulement les cellules cancéreuses mais aussi les cellules humaines saines, provoquant la perte de cheveux, la fatigue, la nausée, la dépression et une foule de autres symptômes. Un médecin pratiquant la nanomédecine offrirait au patient une injection d’un type spécial de nanorobot qui rechercherait les cellules cancéreuses et les détruirait, dissipant la maladie à la source, laissant les cellules saines intactes. L’étendue des difficultés pour le patient serait essentiellement une piqûre au bras. Une personne subissant un traitement nanorobotique pourrait s’attendre à n’avoir aucune connaissance des dispositifs moléculaires qui fonctionnent à l’intérieur d’elle, autre qu’une amélioration rapide de sa santé.
Les nanorobots de la nanomédecine sont si petits qu’ils peuvent facilement traverser le corps humain. Les scientifiques rapportent que l’extérieur d’un nanorobot sera probablement constitué d’atomes de carbone dans une structure diamantoïde en raison de ses propriétés inertes et de sa résistance. Des surfaces super lisses réduiront la probabilité de déclencher le système immunitaire du corps, permettant aux nanorobots de vaquer à leurs occupations sans entrave. Le glucose ou les sucres naturels du corps et l’oxygène pourraient être une source de propulsion, et le nanorobot aura d’autres parties biochimiques ou moléculaires en fonction de sa tâche.
Selon les théories actuelles, les nanorobots posséderont au moins une communication bidirectionnelle rudimentaire ; répondra aux signaux acoustiques ; et pourra recevoir des instructions d’alimentation ou même de reprogrammation d’une source externe via des ondes sonores. Un réseau de nanorobots fixes spéciaux pourrait être stratégiquement positionné dans tout le corps, enregistrant chaque nanorobot actif au fur et à mesure de son passage, puis rapportant ces résultats, permettant à une interface de suivre tous les appareils du corps. Un médecin pourrait non seulement surveiller les progrès d’un patient, mais aussi modifier les instructions des nanorobots in vivo pour passer à une autre étape de la guérison. Une fois la tâche terminée, les nanorobots seraient évacués du corps.
La nanotechnologie moléculaire (MNT), la science-cadre de la nanomédecine, envisage des nanorobots fabriqués dans des nanousines pas plus grandes qu’une imprimante de bureau moyenne. Les nano-usines utiliseraient des outils à l’échelle nanométrique capables de construire des nanorobots selon des spécifications rigoureuses. La conception, la forme, la taille et le type d’atomes, de molécules et de composants informatisés inclus seraient spécifiques à la tâche. La matière première pour fabriquer les nanorobots serait presque gratuite et le processus pratiquement sans pollution, faisant des nanorobots une technologie extrêmement abordable et très attrayante.
La première génération de nanorobots accomplira probablement des tâches très simples, devenant de plus en plus sophistiquées à mesure que la science progresse. Ils seront contrôlés non seulement par des fonctionnalités de conception limitées, mais également par la programmation et la signalisation acoustique susmentionnée, qui peuvent être utilisées, notamment, pour éteindre les nanorobots.
Robert A. Freitas Jr., auteur de Nanomedicine, nous donne un exemple d’un type de nanorobot médical qu’il a conçu et qui agirait comme un globule rouge. Il se compose d’atomes de carbone dans un motif en losange pour créer ce qui est essentiellement un petit réservoir pressurisé sphérique, avec des «rotors de tri moléculaire» couvrant un peu plus d’un tiers de la surface. Pour faire une analogie grossière, ces molécules agiraient comme les pagaies d’un bateau fluvial attrapant des molécules d’oxygène (O2) et de dioxyde de carbone (CO2), qu’elles passeraient ensuite dans la structure interne du nanorobot.
L’ensemble du nanorobot, que Freitas a surnommé un respirocyte, se compose de 18 milliards d’atomes et peut contenir jusqu’à 9 milliards de molécules d’O2 et de CO2, soit un peu plus de 235 fois la capacité d’un globule rouge humain. Cette capacité accrue est rendue possible car la structure en diamant supporte des pressions plus importantes qu’une cellule humaine. Les capteurs du nanorobot déclencheraient les rotors moléculaires pour soit libérer des gaz, soit les collecter, en fonction des besoins des tissus environnants. Une bonne dose de ces nanorobots injectés dans un patient en solution, explique Freitas, permettrait à quelqu’un de s’asseoir confortablement sous l’eau près du drain de la piscine de l’arrière-cour pendant près de quatre heures, ou de courir à pleine vitesse pendant 15 minutes avant de respirer.
Alors que les applications médicales et même militaires potentielles semblent évidentes pour ce type simple de nanorobot, les implications pour la vie de tous les jours sont également intrigantes. Imaginez la plongée sous-marine sans bouteille ni détendeur, mais un essaim de respirocytes dans votre circulation sanguine ; ou les Jeux olympiques de 2030 où, peut-être, les super-athlètes ne seront pas analysés pour des médicaments, mais pour une augmentation nanorobotique.
Bien que les nanorobots appliqués à la médecine soient très prometteurs, de l’éradication de la maladie à l’inversion du processus de vieillissement (les rides, la perte de masse osseuse et les affections liées à l’âge sont tous traitables au niveau cellulaire), les nanorobots sont également des candidats pour des applications industrielles. En grands essaims, ils pourraient nettoyer l’air du dioxyde de carbone, réparer le trou dans l’ozone, nettoyer l’eau des polluants et restaurer nos écosystèmes.
Les premières théories de The Engines Of Creation (1986), du père de la nanotechnologie, Eric Drexler, considéraient les nanorobots comme s’auto-répliquant. Cette idée est aujourd’hui obsolète mais à l’époque l’auteur proposait un scénario du pire comme mise en garde. Des nanobugs microscopiques en fuite désassemblant de manière exponentielle la matière au niveau cellulaire afin de faire plus de copies d’eux-mêmes – une situation qui pourrait rapidement anéantir toute vie sur Terre en la transformant en glue grise. Cet écophage improbable mais théoriquement réalisable a déclenché un contrecoup et un blocage du financement. L’idée de nanobugs auto-réplicables s’est rapidement enracinée dans de nombreux thèmes de science-fiction populaires, notamment le nanoalien de Star Trek, le Borg.
Au fil des ans, la théorie MNT a continué d’évoluer en éliminant les nanorobots auto-répliquants. Cela se reflète dans les travaux ultérieurs de Drexler, Nanosystems (1992). Le besoin de plus de contrôle sur le processus et la position des nanomachines a conduit à une approche plus mécanique, laissant peu de chance à des processus biologiques incontrôlés de se produire.
Les nanorobots sont sur le point d’apporter la prochaine révolution technologique et médicale, remplaçant l’ère industrielle encombrante et toxique et ouvrant l’humanité à des possibilités incroyables. Mais alors que la boue grise n’est plus une préoccupation centrale, d’autres dangers et abus potentiels de la nanotechnologie restent sérieusement envisagés par les scientifiques et les groupes de surveillance.