À l'instar des autres innovations scientifiques telles que les OGM, la téléphonie mobile, et le nucléaire, les nanoparticules font l'objet d'une controverse publique.
Les développements actuels des sciences permettent d'explorer, à l'échelle du nanomètre, des domaines d'interfaces entre les différentes techniques : étudier et développer des techniques mettant en œuvre des procédés nanométriques impliquant à la fois des aspects chimiques, physiques et biologiques et notamment modifier la matière à l'échelle de l'atome. Ces techniques sont regroupées sous le terme de nanotechnologies.
Si les études et techniques qui mettent en œuvre ces procédés sont utilisées depuis de nombreuses années en chimie, en physique ou en biologie, les progrès annoncés comme considérables dans de nombreux domaines ont donné naissance à un débat sur les nanotechnologies. Ce débat concerne tout aussi bien des questions sanitaires et éthiques, que la notion de gestion des risques industriels ou encore le principe de précaution.
Le développement de ces technologies, qui pourrait annoncer une nouvelle révolution industrielleCanal Universitaire, Fabrication moléculaire : la prochaine révolution industrielle ? (CNRS)., est aussi, selon leurs critiques, l'occasion de remettre en question la position des sciences et de la libre entreprise dans une démocratie et de reprendre un débat presque aussi vieux que l'humanitéVoir aussi Pourquoi j'ai mangé mon père. : préciser la place des inventions humainesVoir aussi le Cycle Kondratieff. par rapport à l'homme - préciser la position de l'inventeur par rapport aux autres.
En France, un débat public national sur les nanotechnologies a été organisé du au par la Commission nationale du débat public en application du Grenelle de l'environnement de 2007Le débat public national sur les nanotechnologies de 2009-2010, veillenanos.fr., mais a tourné court. Depuis, un site de veille d'information citoyenne permet de suivre les différents enjeuxVeilleNanos..
Débats économiques et techniques Enjeux économiques Posé en termes économiques, le débat sur les nanotechnologies s'attache à poser les coûts et les bénéfices attendus pour en tirer un rapport risque/bénéfice.
Le marché de ces nouvelles technologies est estimé à plusieurs milliards de dollars à l’horizon 2015Voir le dossier Nanobrevets « de deuxième nature » : Implications pour les pays du Sud, réalisé par ETC Group.. La course aux brevets qui existe déjà dans la matière macroscopique, ainsi que dans la recherche nucléaire s'étend donc aussi au monde des nanotechnologies.
Enjeux techniques et d'innovation Au-delà des nanorobots et de l'interface vivant-inerte le champ des applications des nanotechnologies est vaste, concernant pratiquement la totalité des secteurs industriels.
Les nanotechnologies peuvent permettre la production de matériaux plus solides et plus légers que ceux actuellement produits (acier, aluminium, etc.) . . Ils intéressent notamment l'industrie aéronautique (ils sont par exemple utilisés sur les airbus A380 et A350) et automobile.
La généralisation de l'usage de ces matériaux L'industrie minière, essentiellement située dans des pays du tiers monde, pourrait être affectée.
Les déchets des produits industriels pourraient être directement désassemblées en leurs éléments constitutifs, faisant du recyclage une des principales formes de production de matières premières. La même application pourrait valoir aussi pour la pollution en généralDépollution de l'eau..
Inversement, des risques liés à la généralisation de nanoparticules dans les matériaux peuvent apparaître lors de la dégradation naturelle des produits.
Gestion de risques La recherche civile sur les nanotechnologies explore de nombreux axes jugés prometteurs, en tenant compte de la gestion des risques . . . .. Cependant, alors que les investissements financiers privés et publics dans ces technologies sont considérables, .
Débats de santé publique Données de nanotoxicologie La nanotoxicologie est la branche de la toxicologie qui étudie l'impact des nanotechnologies sur la santé des êtres humains.
Dans un rapport publié fin 2008, l'Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail (Afsset) juge que, compte tenu de sa jeunesse, la nanotoxicologie fournit « des résultats encore peu nombreux, disparates et parfois contradictoires »Afsset, Nanomatériaux : concilier l’innovation et la sécurité sanitaire, 10/10/2008..
La nanotoxicologie s'attache à étudier les trois voies possibles d'exposition de l'Homme aux nanotechnologies : voie cutanée, digestive et respiratoire. Parmi les résultats les plus marquants des études scientifiques, le quotidien économique français Les Echos relève, à la suite de l'Afsset, l'exposition par voie respiratoire : « les nanoparticules pourraient traverser la barrière de l'épithélium pulmonaire pour atteindre la circulation sanguine et les ganglions lymphatiques et se répartir ensuite dans l'organisme, franchir la barrière placentaire »Les Echos, « Quels risques pour la santé ? », 3 décembre 2008, page 10..
Applications cosmétiques Dans les produits cosmétiques, les nanotechnologies sont utilisées sous forme de nanoparticules. Des actifs sont encapsulés dans ces nanoparticules pour leur donner de nouvelles propriétés. Elles améliorent ainsi le pouvoir couvrant, adhérent et pénétrant des produits cosmétiques. En d’autres termes elles augmentent l’efficacité des cosmétiques. Par exemple, on utilise sous forme de nanoparticules l’oxyde de titane pour éviter le blanchiment de votre peau lorsque vous vous enduisez de crème solaire. On encapsule aussi les vitamines E pour leur permettre de passer la barrière cutanée. De nombreuses marques ont annoncé les nanotechnologies comme une révolution cosmétique, mais faire passer la barrière cutanée à des actifs est-il bien neutre pour la santé ? Les nanotechnologies sont récentes, leurs effets sur la santé ne sont pas bien connus puisque jusqu’à lors très peu d’études ont été effectuées sur le sujet. Certaines études ont néanmoins d'ores et déjà alerté la communauté scientifique quant à la toxicité de ces particulesExpertise mademoiselle bio.. Des chercheurs américains ont mis en évidence les possibles dangers des nanoparticules« En fonction du mode de contamination, et selon l'état de surface des nanoparticules, celles-ci pourraient s'agréger et endommager certains organes du corps humain, précise Marie Carrière, chercheuse au CEA. ». (présentes notamment dans des crèmes solairesnano.foe.org.au.) pour les voies respiratoires, où
En France, des produits courants utilisent des nanotechnologies. C'est le cas de certains savons ou huiles solaires. L'étiquetage ne précise pas la présence d'éléments issus des nanotechnologies.
et a ensuite renoncé à un tel affichage (il s'agit en fait essentiellement de liposomes, terme qui a été préféré depuis, bien que ces particules à soit très proches à la fois des nanoparticules, et des colloïdes existant déjà dans les cosmétiques les plus antiques comme le savon, mais formées en fait de molécules organiques plus simples, elles ont aussi la propriété de franchir les membranes lipidiques cellulaires auxquelles elles se lient facilement pour ensuite injecter leur contenu hydrosoluble dans les cellules ou dans les espaces intermembranaires). Une des raisons possible de ce revirement est le risque d'une contre-publicité liée à la présence d'éléments issus des nanotechnologies mais aussi à la faible dégradabilité des nanoparticules solides.
Toutefois les liposomes sont formés sur des phases fluides et sont facilement dégradés quand ils se lient d'abord à d'autres lipides ou des fibres de protéines et glucides qui les brisent alors facilement. La toxicité relative des liposomes est alors liée à la composition des éléments hydrosolubles présents dans le liposome et qui vont pénétrer les cellules au-delà de la barrière cutanée constituée de membranes de cellules mortes, donc sans gros risque de contamination et de transformation artificielle, durable et reproductible des métabolismes intracellulaires. Toutefois un risque demeure lié à la concentration relativement élevée des contenus liposomiques à l'échelle des cellules auxquelles ils peuvent se lier, ce qui induit un effet chimique plus important que ce qui serait normalement obtenu par une concentration plus atténuée au sein d'une solution qui infuse beaucoup plus lentement et contre laquelle les cellules peuvent se protéger en cas d'excès.
Ce risque serait moindre si le contenu des liposomes ne pénétrait pas la cellule mais restait cantonné uniquement aux espaces intermembranaires et intercellulaires sans pénétrer profondément et durablement le derme où ils peuvent aussi s'accumuler et persister longtemps sous leur forme liposomale, avant de s'ouvrir brutalement à la suite d'un changement métabolique imprévu (modification de pH, libération de certaines hormones, acide lactique liée à l'effort musculaire, variations temporaires de concentration en glucides et précurseurs lipidiques durant la digestion). De plus le mode d'action et de transport des liposomes est très proche de celui des virus et ils pourraient aussi favoriser leur pénétration dans les cellules en leur « ouvrant la porte » s'ils franchissent les membranes cellulaires dont ils sont très proche. Le dernier danger est que le mode d'action des liposomes est très peu spécifique, ils peuvent viser n'importe quelle cellule, et s'ils pénètrent le derme, se retrouver dans la circulation sanguine et atteindre tous les organes.
En 2004, un rapport de la Royal Society britanniqueNanoscience and nanotechnologies: opportunities and uncertainties. Royal Society, 2004.. recommandait que “les composants sous forme de nanoparticules devraient être soumis à une étude de risque complète menée par le conseil scientifique adéquat, avant quelles ne soient autorisées à être utilisées dans des produits”.
En 2006, l'association écologiste Amis de la Terre ont rappelé que certains des plus grands noms des cosmétiques, comme L’Oréal, Revlon ou Estée Lauder, continuent de vendre des produits contenant des ingrédients nanotechnologiques .
Encore aujourd'hui on mesure très mal l'effet toxique possible à plus ou moins long terme des nanoparticules à usage cosmétique, mais on sait déjà qu'un des plus gros risques est lié à leur très faible dégradabilité et donc au risque d'accumulation; ainsi qu'à leur très haut pouvoir pénétrant et la quasi-absence de régulateurs naturels pour en ralentir ou limiter les effets : l'effet programmé dans la nanoparticule ne peut plus facilement être arrêté quoi qu'il arrive dans le métabolisme biologique naturel, les procédés de destruction connus des nanoparticules étant encore plus toxiques ou incompatibles avec la préservation de la vie des cellules infectées.
Des classes de nanoparticules ont montré leur pouvoir toxique ou cancérogène (seuls ou en combinaison avec d'autres agents toxiques qu'ils catalysent), notamment les fullérènes que le corps ne parvient pas à éliminer sans une dépense considérable d'énergie avec uniquement avec les enzymes et porteurs d'énergie naturels) et sans doute la plupart des nanotubes beaucoup plus résistants que les fibres et membranes cellulaires.