Les matériaux nanotechnologiques sont des objets de construction entre 1 et 100 nanomètres, avec un seul nanomètre égalant un milliardième de mètre. En substance, tous les matériaux trouvés dans la nature sont construits à l’échelle nanométrique, mais les objets manipulés par les humains au niveau moléculaire pour construire quelque chose de nouveau constituent des matériaux nanotechnologiques. Le meilleur exemple précoce de cette technologie est un nanotube de carbone, fabriqué en changeant les dimensions des molécules de carbone en un réseau en nid d’abeille. Les nanotubes de carbone créent une feuille de graphite qui est nettement plus légère et plus résistante que l’acier. Des produits tels que les cadres de vélo, les batteries et les raquettes de tennis sont des exemples de ce que l’on peut distinguer des nanotubes de carbone.
Un exemple courant de matériaux nanotechnologiques est le dioxode de titane, qui est manipulé pour créer des produits tels qu’un écran solaire qui bloque les rayons ultraviolets (UV) tout en permettant un bronzage. Un autre produit important du dioxyde de titane est un panneau solaire qui intensifie l’énergie reçue de la lumière du soleil, ce qui en fait une source d’énergie plus efficace et plus puissante. Les chercheurs ont découvert que l’oxyde de zinc est un autre exemple de matériaux nanotechnologiques présentant des avantages similaires à l’oxyde de titane, notamment la capacité de bloquer les rayons UV et d’intensifier les effets de la capture de la lumière dans les panneaux solaires.
Les particules d’argent et d’or sont des matériaux nanotechnologiques puissants, offrant de nouvelles solutions dans une grande variété d’industries. Les nanoparticules d’argent, par exemple, ont été présentées comme la solution pour tout, du meilleur dentifrice à un remède possible contre les maladies infectieuses. Les nanoparticules d’or ont également des applications médicales potentiellement importantes, allant de la détection précoce du cancer au traitement de l’arthrite. Les nanoparticules d’argent et d’or peuvent être utilisées pour le câblage électronique, ce qui offre une plus grande flexibilité et une plus grande puissance que les méthodes traditionnelles.
De nombreux matériaux nanotechnologiques proviennent également de sources plus courantes. Les particules d’argile manipulées au niveau nano créent un polymère plus résistant qui est également plus léger et plus résistant aux températures. En général, les polymères à base d’argile peuvent être utilisés dans les vêtements, les articles ménagers et les pièces automobiles. L’industrie du bâtiment recherche des moyens d’améliorer des éléments courants tels que le ciment et le verre afin de créer de nouveaux matériaux plus économes en énergie, plus faciles à produire et plus respectueux de l’environnement.
De nombreux matériaux nanotechnologiques ont été controversés. La manipulation des matériaux au niveau moléculaire conduit à la possibilité d’une toxicité à la fois des matériaux eux-mêmes et du sous-produit. D’autres préoccupations sont la consommation d’énergie dans la création des matériaux et le fait qu’ils doivent encore prouver qu’ils tiennent dans le temps. Malgré cela, les matériaux nanotechnologiques sont développés en raison de la promesse d’une plus grande innovation pour l’électronique, les textiles, la fabrication et leur effet potentiellement révolutionnaire sur la médecine.