Si l'on regarde une cellule vivante sous le microscope optique, il y a à l'évidence de nombreux phénomènes dynamiques actifs comme : la division et les mouvements cellulaires, le transport d'objets dans la cellule ou encore la formation et disparition de structures intracellulaires comme les organelles. Des macromolécules complexes, qui jouent le rôle de petites machines à l'échelle moléculaire, sont à l'origine de ces phénomènes actifs. Ces molécules agissent en grand nombre dans une cellule vivante, invisible dans le microscope optique du fait de leur petite taille de l'ordre de quelques nanomètres. Les prototypes de ces molécules sont les moteurs moléculaires qui consomment un carburant chimique qu'ils transforment en travail mécanique. Dans les dix dernières années, des techniques de micromanipulation ont permis d'étudier les propriétés mécaniques de ces molécules à l'échelle d'une molécule unique. Des techniques de fluorescence et de pince optique permettent de mesurer des forces de l'ordre de piconewtons et des déplacements de quelques nanomètres. Il existe toute une diversité de moteurs moléculaires : des moteurs linéaires qui se déplacent le long de filaments rigides ; des moteurs rotatifs, qui tournent dans une membrane cellulaire ; des systèmes de moteurs qui génèrent des mouvements oscillatoires, permettant la nage de certains organismes unicellulaires. Enfin, il y a des molécules qui se déplacent le long de la double hélice de l'ADN, le porteur du code génétique. Ces molécules ouvrent l'hélice, dupliquent le code ou créent une copie sur un brin d'ARN. L'étude des propriétés physiques de molécules individuelles par des techniques de micromanipulation est importante pour mieux comprendre leur fonctionnement dans des structures biologiques complexes. Finalement, la fusion de structures artificielles nanotechnologiques avec des molécules individuelles biologiques permet de créer artificiellement des systèmes moléculaires actifs qui représentent un premier pas vers une technologie de moteurs moléculaires.
Mot(s) clés libre(s) : macromolécule biologique, micromanipulation des molécules, microstructuration, moteur cellulaire, nanobiologie, nanotechnologies, structure artificielle

Nous avons été habitués aux matériaux traditionnels (bois cuir, laine...) et connu la révolution des matières plastiques et des composites. Voici celle des matériaux intelligents capables de changer de forme, de couleur ou de conductivité en fonction de leur environnement. Les alliages à mémoire de forme, les matériaux piézo-électriques, magnétoscrictifs ou électrorhéologiques connaissent déjà de nombreuses applications. Des exemples en sont donnés dans le domaine de l'aérospatiale, de l'automobile, de la médecine, de la robotique ou du bâtiment. Mais déjà, de nouveaux matériaux intelligents sortent des laboratoires, s'inspirant de plus en plus des propriétés des systèmes biologiques. Grâce aux nanotechnologies, à des outils comme le microscope à effet tunnel ou le microscope à force atomique, il devient possible de les produire par un usinage à l'échelle de l'infiniment petit. On crée notamment des structures supramoléculaires, des polymères conducteurs et semiconducteurs, des textiles intelligents, des membranes sélectives ou des peaux artificielles. Avec de nombreuses applications dans le domaine militaire, dans celui de l'informatique et des microprocesseurs, dans la bioélectronique ou les biocapteurs. Le futur des matériaux intelligents passe par une intégration de plus en plus étroite entre supports physiques et biomatériaux. Le bio-ordinateur à ADN, les nanolabos, les MEMS, ou les biopuces implantables fascinent et inquiètent tout à la fois les scientifiques et le public. Un diaporama présente les avancées les plus récentes dans ces domaines. Les matériaux intelligents du futur ouvrent la voie à des interfaces plus étroites entre l'homme et les machines, conduisant progressivement à l'émergence de " l'homme symbiotique ".
Mot(s) clés libre(s) : alliage à mémoire de forme, biomatériaux, biotique, matériau électrostrictif, matériau magnétostrictif, matériau piézo-électrique, MEMS, microstructure, modèle biologique, nanotechnologies, polymère de synthèse, science des matériaux