29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Nanotechnology Yves Poullet, Professor at the Faculty of Law at the University of Namur (FUNDP) and Liège (Ulg), Belgium Peter Grutter, Professor at McGill University, Montreal
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Peter Grutter Physics Department McGill University
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Nanotechnology: The Challenge Of A New Frontier
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Science Fiction: 7of 9 on Star TrekDoc Ock (Spiderman) Convergence: GMO, AI & nano
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive nanopants When nanopants attack Guess: Nano (yellow/pink patent) Nano sells! Nanocube
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29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Field Ion Microscopy of tungsten tip Imaging at 5.0 kV Manipulating at 6.0 kV Grutter Group, McGill University
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29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Single atom on tungsten tip Imaged at 2.1 KV Grutter Group, McGill University
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Dynamics of tungsten tip: 30 frames per second field ion microscope movie Anne-Sophie Lucier Grutter Group, McGill
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29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive How big is a nanometer?
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29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Nano: Renaissance Science ! nm size time solid state physics & engineering biology chemistry now! nm
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Definition of Nanoscience Nanoscience and Nanotechnology investigates and applies phenomena, systems and structures where: 1. At least one dimension l c is a few nm 2. The properties are qualitatively different because l < l c Condition 2 distinguishes nano from micro, macro- molecular chemistry or biology
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29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Small is different Scaling law Breakdown of scaling
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Sub-micron is not nano! Nanotechnology on silicon products: Intel leads in production and research (Wall Street Journal)
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive What are Nanoscience and Nanotechnology? Nanoscience – The study of phenomena and manipulation of materials at the atomic, molecular and macromolecular scales, where properties differ significantly from those at a larger scale. Nanotechnology – The design, characterization, production and application of structures, devices and systems by controlling shape and size at the nanometer scale. Nanoscience and Nanotechnologies: Opportunities and Uncertainties. London: The Royal Society and the Royal Academy of Engineering, 2004.
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive The Lycurgus Cup (glass; British Museum; 4 th century A. D.) When illuminated from outside, it appears green. However, when Illuminated from within the cup, it glows red. Red color is due to very small amounts of gold powder (about 40 parts per million)
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive The art of dying grey hair – 4000 years ago Mixture of PbO and Ca(OH) 2 diluted in water to form a paste Reaction with amino acids in hair leads to the formation of PbS crystals Centre de recherche et de restauration des Musées de France (NanoLetters 6, 2215 (2006))
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive What enables Nanoscience and Nanotechnology? New tools!!!
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Scanning tunneling microscope: not just imaging! Ultra high density (Library of Congress on a pin head) Ultra slow (needs life time of universe to write) Huge footprint (UHV 4K STM) D. Eigler, IBM Almaden
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Major drivers of nanotechnology Economical sectors (1000 G$/year) - Optoelectronics - Microelectronics -Chemical industries - Materials - Medical and pharmaceuticals Scientific convergence - break down of traditional barriers New Tools - Experimental - Computational
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Moores Law Source: Intel Corporation Prediction in 1997
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29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Source: IMEC The future of electronics
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Nanoelectronics: Carbon Nanotubes Carbon Nanotube Inter- and Intramolecular Logic Gates V. Derycke, R. Martel, J. Appenzeller, and Ph. Avouris* IBM Research DiVision, T. J. Watson Research Center
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive The Smallest Computer Circuit A B C O 3 = A + B + C Inputs Outputs Circuit Dimensions: 12 nm x 17 nm O 2 = (A * B) + (B * C) + (C * A) O 1 = A * B * C Made from 541 Carbon Monoxide Molecules A.J.Heinrich et al, Science 298, 1381 (2002)
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Optoelectronics based on quantum dots Fiber optic based telecommunication system Self assembled quantum dots Laser wavelength determined by composition, spacing and thickness of layers
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Assembly of elliptical resonators Manoharan, Lutz, and Eigler, Nature 403, (2000)
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Moving an atom in an elliptical resonator Manoharan, Lutz, and Eigler, Nature 403, (2000)
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29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Detection of Quantum Mirage Manoharan, Lutz, and Eigler, Nature 403, (2000)
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive A molecular transistor
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29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Nano materials in biomolecular detection High throughput multiplexed assays (nano bar code) Optical tracking on a cellular level with tagged CdSe quantum dots: which gene is active? Basis: size dependent emission color of ZnS capped CdSe nano particles
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive The Benefits of Nanotech: Nanoshell Cancer Therapy Gold Nanoshells Courtesy of Prof. Naomi Halas, Rice University nm diameter gold shell silica core Are biocompatible Are strong absorbers of light in the near infrared, where light penetrates up to 7 cm into the human body Easily attached to antibodies for specific cellular targeting Small enough to pass through circulatory system
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive The Benefits of Nanotech: Nanoshell Cancer Therapy Courtesy of Prof. Naomi Halas, Rice University BALB/c mice innoculated with CT26.wt mouse colon carcinoma cells Systemically delivered pegylated nanoshells via tail vein injection 6 hrs post injection, tumors irradiated through skin with 4 W/cm nm diode laser for 3 min Tumor surface temp. monitored Tumor size monitored for 2 months Near IR Diode Laser % Surviving Tumor size (mm 2 )
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive The Benefits of Nanotech: Nanofiber Regnerative Medicine Courtesy of Samuel Stupp, Northwestern University Neural Progenitor Nanofibers REVERSAL OF PARALYSIS Nanofiber-stimulated re-growth of severed neurons in laboratory tests
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive There is indeed plenty of room at the bottom! Tremendous progress in understanding and creating nanometer-scale objects in the last 15 years Age of exploration and discovery The potential is staggering
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Evolutionary Nanotechnology Historically larger technologies that have shrunk to the nanometer scale Revolutionary Nanotechnology New nanometer-scale technologies Three Types of Nanotechnology Natural Nanotechnology Naturally occurring functional nanometer-scale structures
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Evolutionary Nanotechnology Semiconductor Technology has become a Nanometer-Scale Technology
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Evolutionary Nanotechnology Cosmetics have become a Nanometer-Scale Technology Nanoparticulates in sunscreens and cosmetics
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Revolutionary Nanotechnology Carbon Nanotubes NOT Gate Nanotube Transistor Nanotube single electron transistor
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Natural Nanotechnology Flagella Motors of the Salmonella Bacteria
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive The Risk of Nanotech The REAL Risk: Utilizing nanotechnology without evaluating the consequences Example: The widespread introduction of nanoparticulates into the ecosphere when their toxicological impact is not known
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive How Shall We Make Wise Decisions About Nanotechnology ? Eliminate Fantasies Eliminate Fantasies Understand Motivations Understand Motivations Honestly Assess Risks & Benefits Honestly Assess Risks & Benefits
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Some Social Aspects of Nanotechnology Nano Hysteria
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29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Type 2 Nano Hysteria What is wrong: The absence of critical thought What is wrong: The absence of critical thought Fear Driven Irrational Paranoia The Gray Goo Scenario: Out of control self-replicating Molecular Assemblers or Nanobots Superweapon #3
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive How Do We Know Something Is Safe? I think there is a new world out there Should be smooth sailing Unless …. I really should think this through…
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive The Dilemma of Columbus It is virtually impossible to prove that something is absolutely safe How shall we proceed in a world filled with risk?
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Are There Monsters ?
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29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Finally – when will nanotechnology make an impact?
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Nanoscience -> Nanotechnology crystal ball gazing! New tools: NOW Nanomaterials: 0-5 years Nanoelectronics: years Nanobio/nanomed: years
29e CONFÉRENCE INTERNATIONALE DES COMMISSAIRES À LA PROTECTION DES DONNÉES ET DE LA VIE PRIVÉE 29 th INTERNATIONAL CONFERENCE OF DATA PROTECTION AND PRIVACY COMMISSIONERS 29e Confrence internationale des commissaires à la protection de la vie prive Predicting the future…
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