Les applications des nanotechnologies dans le domaine de l’agriculture et de l’alimentaire sont très nombreuses et un nombre significatif de grandes compagnies américaines travaillent dans ce domaine (Kraft, Mars, DuPont, Unilever, Pepsi Co…). Les trois domaines de recherche les plus importants sont : la sécurité alimentaire et la biosécurité, les sciences des matériaux, les opérations de traitement alimentaires et le développement de produits.

Les nanotechnologies pourraient faire partie de la Climate-smart agriculture, prenant en compte les aspects climatiques, thématique qui fera l’objet d’une conférence internationale à Montpellier, du 16 au 18 mai 2015. Les nanoparticules, les nanoémulsions, la nanoencapsulation et les nanocapteurs sont les quatre familles de nanos les plus utilisées dans le cycle alimentaire. La nanoencapsulation par exemple en tant que méthode de libération de molécules spécifiques a été développée significativement au cours de la dernière décennie. On la retrouve dans l’industrie de l’emballage avec par exemple la production de matériaux antimicrobiens, dans l’industrie alimentaire en tant que système de libération de citral pour améliorer la qualité des aliments ou dans l’industrie agricole en tant que pesticide. Toutefois, les nanocapteurs semblent être le domaine le plus étudié dans la famille des nanos. Ils sont utilisés à tous les niveaux de la chaine alimentaire ; très en amont avec des nanocapteurs de maladies des plantes ou des animaux jusqu’en aval avec des nanocapteurs de contrôle des aliments.

Parmi l’ensemble des universités travaillant sur cette problématique, les universités du Wisconsin Madison et Cornell semblent être particulièrement bien positionnées, et des informations sur certains des dispositifs développés sont disponibles sur Internet. Si les applications des nanotechnologies dans le cycle alimentaire sont très prometteuses, certains chercheurs se questionnent sur leurs réels bénéfices et leurs possibles menaces. Les principales craintes concernent le devenir des nanoparticules et autres nanoéléments ainsi que leur toxicité pour l’être humain et l’environnement, et ce en particulier pour les nanoparticules à base de carbone et la famille du graphène, utilisées en laboratoire pour accélérer la croissance des plantes. Les nanopesticides sont un autre domaine qui engendre de nombreuses craintes et un groupe international de chercheurs impliquant l’Université de Californie à Riverside et l’École des Mines du Colorado a récemment publié un article proposant des principes pour l’évaluation règlementaire des risques environnementaux des nanopesticides.