C - Les nano-technologies utilisées dans les emballages alimentaires et matériaux de contact

    L'ONG Friends of the Earth estimait en 2008 que déjà 400 à 500 nano-emballages étaient sur le marché. Il prévoyait qu'en une dizaine d'année, les nanotechnologies prendraient part dans 25% des emballages alimentaires.

D'après ETG group, ce marché aurait dépassé les 54 milliards de dollars aux Etats-Unis cette même année 2008.
    Il parait donc tout autant prometteur que celui de la nanoagriculture ou des nanoaliments mais, comme pour ces domaines, avancer des chiffres sûrs et d'actualités parait compliqué.

    Mais, un nano-emballage, ça sert à quoi ?

    Et bien l'un des objectifs principaux des nano-emballages mais aussi des matériaux de contacts modifiés (désignés sous le terme générique de nano-outside) est l'augmentation du temps de vie du produit.
    En effet, les emballages les plus répandus permettraient de réduire les échanges de gaz et d'humidité entre le produit et l'extérieur de manière à accroitre son espèrance de vie en rayon en stoppant le processus d'oxydation. Par exemple, Bayer produit une pellicule plastique transparente (Durethan) qui contient des nanoparticules d'argile. Celles-ci empêcheraient l'oxygène et l'humidité d'altérer le contenu de l'emballage. De plus, le nano-argile rend le plastique plus léger, plus solide et également plus résistant à la chaleur.
    De même, l'entreprise Nanocor (filiale d'Amcol International Corp) permet aujourd'hui de conserver la bière dans des bouteilles plastiques grâce à l'ajout de nanocristaux qui créent une barrière moléculaire qui ralentit la fuite de l'oxygène, permettant une durée de conservation de 6 mois. Sans cela, le contenant plastique affectait la saveur et la conservation du produit. Or, l'utilisation de plastique permet de réduire les frais de port (plus léger, mois fragile,...).
    Il existe encore bien d'autres exemples, tel le "DuPont Light Stabilizer 210", un emballage plastique contenant du dioxyde de titane (TiO2) qui réduirait les dommages des UV sur les produits dans des emballages transparents ou les adhésifs pour les barquettes de hamburgers de McDonald, renforcée avec des nanoparticules d'argent qui augmentent les propriétés antibactériennes.
    Avec ce même procédé d'ajout de particules de nano-argent, on peut retrouver des planches à découper (A-Do Global), des tasse de bébé (Baby Dream), des sacs d'emballage plastique (Sharper Image), des intérieurs de frigidaire (Daewoo, Samsung ou LG), des théières (A-DO Global), des conteneurs de stockage de nourriture (développé par énormément d'entreprise tels BlueMoonGoods, A-Do Global,...),....

    Cependant, si cette utilisation de la nanotechnologie semble avoir des objectifs satisfaisants, les chercheurs ont des buts plus ambitieux: les emballages intelligents. Ils réagiraient aux conditions de leur environnement, par exemple pour relâcher des substances qui remédiraient au problème (les agents antimicrobiens les plus courant sous forme nano sont: l'argent, l'oxyde de zinc, le dyoxide de chlore – on pourra voir dans le futur: de l'oxyde de magnésium et de cuivre, des nanotubes de carbone), ou bien signaler la péremption ou la contamination du produit. Mais pour cela, ces emballages doivent incorporer des capteurs de surveillance qui déclancheraient la libération du produit voulu (antimicrobiens, antioxydants, enzymes, parfums,...).
    Chez Kraft, les scientifiques travaillent en collaboration avec des universités pour mettre au point des capteurs capables de détecter des substances issues de pathogènes (organismes capablent de causer une maladie) ou de la dégradation de la denrée . Ces capteurs, appelés "langues électroniques" seraient capable de détecter des doses infimes, de l'ordre d'une partie par trillion, et changeraient de couleur pour signifier la présence de telles substances.
Pour l'armée américaine, la création de tels nanocapteurs est une priorité pour la sécurité nationale: aujourd'hui, il faut plusieurs jours pour tester une contamination microbienne et les capteurs sont trop gros pour être transportés sur le terrain. Ainsi, ces supercapteurs permettraient un retour très rapide sur l'état de la denrée et joueraient un rôle important en cas d'attaque terroristes sur les réserves alimentaires.
    On peut imaginer des capteurs très pratiques, alliant des symboles colorés qui changent de couleur en fonction de l'avancement de la péremption du produit: des capteurs d'âromes en cours de développement indiqueraient la maturité d'un fruit (croquant, ferme ou juteux) en changeant de couleur (respectivement: jaune, orange, rouge). D'autre nous informeraient du respect de la chaîne du froid,...
    Mais ils seraient aussi économique: imaginez payer moins cher un produit plus vieux, sans même vous en rendre compte grâce à l'utilisation de nano-étiquette qui mettraient le prix à jour automatiquement en fonction des renseignements apportés par les nano-capteurs !

    Cela n'est encore qu'au stade de l'imaginaire, mais des étiquettes nanométriques sont belles et bien en train de se developper, avec notamment l'étiquette RFID (Radio Frequency Identification, identification par radiofréquence en français). Cette puce (circuit intégré sans fil) est le successeur du code barre classique (on utilise le code EAN en Europe pour le commerce) et permet de stocker beaucoup plus de données. Cependant, leurs avantages ne s'arrete pas là: elles sont disponibles en écriture, on peut en lire plusieurs à distance, à travers des cartons,... Ce qui permettrait aux caissiers d'enregistrer en une seule fois tous les achats d'un consommateur.
    Ces capteurs relèvent de la nanotechnologie par leurs composants, même si leur taille se rapproche plus du micro que du nano.
Des magasins tels Wal-Mart (Etats-Unis) ou Tesco (Royaume-Uni) ont déjà mis en place ce système dans certaines succursales.
    Cependant, ces étiquettes, placées dans le produit et non plus sur l'emballage, sont au coeur du débat puisque elles peuvent transmettre des informations même après leur vente: les défenseur de la vie privée craignent l'utilisation de ces données pour des études encore plus précise des habitudes de consommation du consommateur en le profilant (par exemple en regardant ce qu'il possède déjà, ce qu'il va acheté avec le produit,...). Ils prônent donc le "tag killing" pour désactiver ces puces à la caisse afin que les données personnelles ne soient pas receuillies  et conservées.
    Nanoplex Technologies développe même les nanocodes à barres et des étiquettes Senser: les deux sont quasiment sur la même chose, exepté que les Senser sont intégrés dans l'emballage et les nanocodes à barres directement dans le produit (ceux-ci se limitent pour l'instant à l'encre, les tissus, le papier, les explosifs et les bijoux).
    Le principe reste le même: c'est une nanoparticule composée de bandes métalliques. Cela offre des milliards de possibilités puisque que pour un code, on joue sur la longueur et la largeur de la particule, mais aussi sur le nombre, la largeur et la composition de chaque bande.
Nanoplex fabrique des codes en nano or, argent, platine, palladium, nickel et cobalt. Comme chaque particule réfléchis la lumière de manière différente, ces codes peuvent être lus grâce a un lecteur optique ou un microscope: ils mesurent les différences de réflectivité des bandes metalliques et permettent de créer des diagrammes de réflexions qui confèrent à chaque particule son code unique.

    Ainsi, en jouant sur les emballages et les étiquettes, on est en mesure de contrôler les aliments de la ferme jusqu'à l'assiette, mais également de les modifier, par le jeu des capteurs, et de communiquer à l'acheteur grace aux étiquettes. Cependant, comme toutes technologies, cela comporte aussi son lot de risques, plus éthiques et sociaux que scientifiques mais qui doivent être pris en compte par les consommateurs comme les entreprises.