Le développement des nanomatériaux, seuls promus aujourd'hui au succès industriels des nanotechnologies, reste encore suspendu à la connaissance de leur impact sur la santé et l'environnement comme à leur standardisation.
Cet article a été préparé par Arnaud Queyrel, à partir du rapport "Nanosciences et nanotechnologies : bilan d'étape des actions du Gouvernement britannique" réalisé par Anne Prost, du service pour la Science et la Technologie de l'ambassade de France au Royaume-Uni, que nous remercions pour sa collaboration.
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Focus :
Des chiffres implacables
Emblématique du peu d'efforts consacrés à la recherche sur les risques des nanotechnologies, le CST observe qu'aucune part des quelque 132 millions d'euros (M euros) récemment alloués à la commercialisation des nanotechnologies n'ait bénéficié à l'étude de leur impact sur la santé, la sécurité et l'environnement. D'autres sommes, totalisant environ 76 M euros, n'ont privilégié que le développement des nanotechnologies sans égard pour la question des risques. Dans ces conditions, quelle visibilité, voire crédit, peut espérer la recherche sur la toxicité et sur l'impact des nanotechnologies sachant que, selon des estimations du département du Commerce et de l'Industrie (DTI), cette recherche a bénéficié de 4,4 M euros sur ces cinq dernières années ?
Le talon d'Achille de la recherche britannique
Un programme directif permettrait de pallier les carences, précisément identifiées comme verrou aux activités de recherche sur les nanotechnologies, des modes de financement de la recherche britannique : en effet, le Gouvernement se repose habituellement sur un financement par les conseils de recherche, eux-mêmes répondant sur appel d'offres blancs. Ces appels d'offres ouverts, par opposition aux appels d'offres thématiques, permettent aux chercheurs de présenter des dossiers concernant tout sujet de recherche. Le conseil de recherche choisit ensuite de les financer, ou non, suite à une évaluation réalisée par des pairs. Or, les conseils de recherche britanniques n'ont pas tendance à soutenir les travaux de discipline qui ne tire pas nécessairement l'innovation britannique vers le haut. L'écotoxicologie, bien qu'à l'importance largement et unanimement reconnue, tombe malheureusement dans cette catégorie.
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Le Royaume-Uni pourrait bien perdre son avance internationale en nanotechnologies par son défaut de recherche sur les risques que ces technologies pourraient occasionner. D'autre part, malgré un bon positionnement du pays en métrologie, sésame à l'industrialisation (globalisée) des nanomatériaux, une difficulté pratique pourrait contrarier l'essor de ces "prodiges" des nanotechnologies.
En mars 2007, le Conseil pour la science et la technologie (CST), comité consultatif le plus élevé du Gouvernement britannique pour la politique scientifique et technologique, publiait son rapport d'enquête évaluant les actions et engagements pris par le Gouvernement britannique, depuis 2005, en faveur des nanotechnologies. Dans ce rapport - établi à la demande du Gouvernement lui-même -, le CST rend un avis nuancé : globalement, il craint que le Royaume-Uni ne perde sa place aux premiers rangs des nations développant les nanotechnologies. Cet avis lamine donc la forte influence internationale gagnée par le pays à l'été 2004. Cet été-là, l'Académie des sciences britanniques et l'Académie royale des sciences de l'ingénieur remettait le rapport marquant Nanoscience and Nanotechnologies : Opportunities and Uncertainties.
En outre, dans son rapport d'évaluation, le CST regrette le retrait du Gouvernement des engagements qu'ils avaient pris début 2005 - suite à la publication du rapport des deux académies scientifiques - en faveur des travaux de recherche sur les risques pouvant découler des nanotechnologies. En revanche, le CST constate les progrès accomplis en standardisation et métrologie comme dans la limitation de l'exposition, du public comme des professionnels, aux nanomatériaux. En matière de nanométrologie subsiste toutefois un écueil fort singulier à son développement : le transport.
De la définition des nanotechnologies à celle du risque
Le CST, comme la Royal Society et la Royal Academy of Engineering, considère plus approprié d'employer le terme "nanotechnologies" que "nanotechnologie" car elles regroupent tout un ensemble de technologies et la plus grande variété de disciplines scientifiques. D'autre part, le CST, à l'instar des deux sociétés savantes britanniques, s'accordent également sur les quatre définitions des nanotechnologies. Deux permettent d'en fixer l'étendue : celle de l'échelle nanométrique, définie comme étant comprise entre 100 nm et 0,2 nm, puis celle de la nanoparticule dont les trois dimensions s'étendent à cette échelle. De surcroît, pour préciser le périmètre d'applications des nanotechnologies et, ainsi, réduire a minima les zones d'ombre qui pourraient entacher la compréhension et les études de l'impact environnemental et sanitaire de ces dernières, le CST considère l'état même des matériaux. Ainsi distingue-t-il les nanomatériaux libres de leur état fixe car, bien que le CST note une majorité d'applications aux nanomatériaux "fixés ou enchâssés dans une matrice", il observe toutefois que certaines applications en appellent aux nanomatériaux libres. Il s'agit dans ce cas, typiquement, des cosmétiques qui exploitent des particules d'oxyde de titane dispersées dans une matrice. A noter toutefois que la Food and Drug Administration (FDA) américaine classe (encore) comme "sans risque" les produits de beauté. Par ailleurs, des nanomatériaux fixes au départ peuvent se libérer à certaines étapes de leur process de production où lorsque le produit (câbles, boîtiers,...) s'use et se dégrade durant son cycle de vie comme, voire même plus, en fin de vie (suite à une mise en décharge éventuelle).
Par ailleurs, le CST oppose à la présence naturelle, dans notre atmosphère, de grandes quantités de nanoparticules à celle des nanomatériaux fabriqués. Dans le premier cas, il s'avère ainsi qu'un mètre cube d'air contiennent de 10.000 à 1 milliard de nanoparticules. Quant aux matériaux fabriqués, ils comprennent tant les sous-produits accidentels de combustion principalement (comme le noir de charbon et l'alumine) que ceux volontairement fabriqués, parfois déjà à l'échelle industrielle. Les nanotubes de carbone figurent parmi les plus emblématiques d'entre eux. Cependant que, d'après les travaux de Thomas Chandler, professeur à l'université de Caroline du Sud, les résidus de fabrication de ces derniers, appelés "nanohorns" (des fragments de nanotubes), semblent s'avérer les plus sérieux contaminant d'organismes, notamment aquatiques.
Une agence centrale pour "méditer" sur les risques
Pour le CST, les préoccupations doivent essentiellement se concentrer sur les effets possibles des nanomatériaux fabriqués et libres ; l'organisme insistant d'autre part sur l'absence de risque sur la santé, comme sur la sécurité, de la plupart des nanotechnologies. Quoi qu'il en soit, suivant la ligne de conduite imprimée par la question d'éventuels effets néfastes des nanomatériaux, le Gouvernement britannique souhaite l'application du principe de précaution sur deux axes : l'exposition du public et des travailleurs aux nanoparticules et le dégagement de nanoparticules dans l'environnement. L'application de ce principe doit alors déboucher sur l'évitement et la minimisation de l'exposition et du dégagement, à défaut d'une meilleure connaissance de leur propriété, de ces particules. Sur le plan de l'application du principe de précaution, le CST se réjouit des actions gouvernementales menées en ce sens. Cependant qu'il regrette dans le même temps la faiblesse des fonds dédiés à ces recherches par les ministères et agences gouvernementaux. Et cela en dépit des nombreux programmes mis en oeuvre comme l'"Environment Nanoscience Initiative".
Sur le plan de la visibilité, en lien avec les financements alloués (voir "Des chiffres implacables" ci-contre), le CST requiert en particulier du Groupe de coordination pour la recherche en nanotechnologies - dont il reconnaît la qualité du travail mené et cela sans même pouvoir financer de projets de recherche - d'augmenter la sienne. Maintenant, quelle solution propose le CST pour pallier l'insuffisance de moyens ? La création d'une autorité centrale dotée d'une autonomie et de fonds tels qu'ils lui permettent de commander les recherches idoines. Celles-ci pourraient déboucher sur du positionnement concurrentiel démarquant le Royaume-Uni sur la scène internationale en matière, par exemple, de l'élimination de nanoparticules des effluents. Cela à rapprocher du fait que le CST déplore, encore, le très peu d'études de cycles de vie menées sur les produits contenant des nanomatériaux et souhaite donc que le Gouvernement britannique finance un programme dédié au développement des méthodologies d'analyse de leur cycle de vie.
Sur les risques, la communication manque le moins
Dans son rapport remis au Gouvernement, le CST se réjouit aussi des coopérations internationales établies pour faciliter les échanges d'information. Le Gouvernement britannique, qui préside par ailleurs le comité TC229 de l'ISO, a ainsi contribué activement à la mise en place de dynamiques d'échanges et de communication sur les risques liés aux nanotechnologies au sein de l'Union européenne. L'engagement international du Royaume- Uni à la cause des risques liés aux nanotechnologies se traduit aussi, spécialement, par sa direction du projet pour la coopération sur l'évaluation des risques et les mesures d'exposition. Cependant, à ce déploiement d'efforts manque un ciment essentiel : celui d'une importante recherche nationale ; en manquant alors de la substance nécessaire aux discussions que pourrait apporter le pays, son engagement actuel sur le seul volet de la communication pourrait compromettre sa crédibilité - comme sa légitimité d'interventions - donc l'évincer ensuite des débats de fond et grands rendez-vous internationaux futurs sur les risques des nanotechnologies. Question primordiale entre toutes puisqu'elle préside, en grande partie au moins, à l'émergence réussie et durable de cette industrie encore très largement naissante.
En matière d'événements internationaux futurs, le UK Trade and Investment cosponsorise la conférence du projet européen NanOSH Nanotechnologies : A Critical Area in Occupational Safety and Health, qui se tiendra en Finlande du 3 au 5 décembre 2007. Toutefois, bien qu'aucune institution anglaise n'apparaisse parmi les organisateurs et qu'aucun scientifique anglais ne participe au comité d'orientation, Ruth Duncan et Dave Mark, respectivement de l'université de Cardiffet du Health and Safety Laboratory, donneront les conférences Global approaches and possible solutions to face nanotechnology safety challenges et Managing nanotechnology risks to workers : integration of safety into workplace practices. D'autre part, la session "réglementation, risques et toxicologie" de la conférence londonienne de ce mois d'octobre Nanoparticles for European Industry II compte en particulier un conférencier du ministère Defra, présentant les travaux du Gouvernement en matière de recherche sur le volet "environnement, santé et sécurité" des nanomatériaux, et le professeur Robert Lee. Ce dernier est le principal investigateur de l'étude sur les carences réglementaires en matière de nanomatériaux commandée par le CST au centre BRASS (Centre for Business Relationships, Accountability, Sustainability and Society) de l'université de Cardiff. Lors de sa conférence d'octobre, Robert Lee, dont le CST a par ailleurs salué la solidité de l'étude, établira la nécessité de penser en terme de réglementation future dans le domaine des nanomatériaux. Le CST pour sa part souhaite l'engagement d'une action rapide pour combler les lacunes réglementaires si distinctement pointées du doigt par l'étude de Robert Lee.
La standardisation bute sur le transport
Bien que le CST n'ait pas noté, en deux ans, de progrès majeurs dans le domaine pourtant prioritaire de la toxicologie, il a estimé le niveau de maturité de la demande industrielle en matière de nanométrologie tel qu'il devrait pouvoir porter le développement des activités dans ce domaine. Pour mémoire, et ce selon le Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE), pendant pour la France du Laboratoire national de physique anglais NPL (National Physical Laboratory), "la nanométrologie dimensionnelle est la science et la pratique de la mesure des dimensions caractéristiques d'objets, des distances et des déplacements dans la gamme allant de 1 nm à 1.000 nm". La nanométrologie dimensionnelle permet alors, par la mesure à ces échelles, de caractériser des matériaux aux dimensions nanométriques. Activités cruciales puisqu'elles jettent les bases de l'industrialisation de ces matériaux, à l'instar d'autres produits industriels, en leur fixant des références. En effet, ces dernières permettent alors de garantir la plus haute fiabilité de production en réduisant les incertitudes liées à la fabrication de ses produits. En résumé, quels sont les objectifs phares de la métrologie ? Le développement, concomitant à la normalisation et à la standardisation, de futurs référentiels à visée industrielle.
Toutefois, un grain de sable, au sens propre comme au figuré, enraye encore la mécanique. En effet, alors que l'établissement de procédures de normalisation pour les nanomatériaux nécessite l'échange - donc le transport - des pointes des microscopes à force atomique permettant leurs mesures, "ces pointes - de 400 microns de long sur 30 microns de large - se cassent lors du transport ou sont contaminées (une fragilité induisant des ruptures ultérieures)" souligne David Mendels, chercheur au NPL et président du groupe de travail technique du VAMAS (Versailles Project on Advanced Materials and Standard), chargé du secteur "nanotechnologie" (à noter, pour le VAMAS, le singulier de rigueur). Le VAMAS, organisme international fonctionnant par groupes de travail techniques, favorise la standardisation et, donc, le développement commercial des matériaux avancés. Parmi ses actions clés : l'étude comparée des résultats issus de tests sur ces (nouveaux) matériaux. Ainsi, "alors que les nanotechnologies délivrent leurs promesses par les nanomatériaux, il reste encore à mettre au point les machines qui permettront leur intercomparaison". D'autre part, David Mendels signale l'absence d'un volet toxicité au projet de recherche sur les nanoparticules du NPL et estime qu'il n'y aura "pas de normes en nanotoxicité dans les trois ans à venir". Au LNE, la thématique toxicité est d'ailleurs également "émergente" et traitée de façon encore "confidentielle".
