Et si l’on vous donnait le pouvoir de voir l’invisible ? C’est cette expérience inédite, proposée par le LCS, qui a été désignée lauréate du Prix Musée Schlumberger 2019 par le jury du concours “Têtes chercheuses”.

Elles étaient une nouvelle fois 4 équipes de recherche à candidater à cette édition 2019 qui marque les 10 ans du concours “Têtes chercheuses”. Pour la première fois, c’est un laboratoire de chimie, le Laboratoire de catalyse et de spectrochimie (LCS), qui a su séduire le jury avec une expérience inédite : une plongée dans l’invisible.

Nous sommes allés à la rencontre de Vanessa Blasin-Aubé, Chargée de recherche, Pascal Roland, Informaticien, et Arnaud Travert, Enseignant-chercheur, pour en savoir plus sur ce projet intitulé “NanoRêve”.

Bonjour à tous les 3. Une question simple pour débuter cette interview : pouvez-nous présenter votre laboratoire ?

Le Laboratoire de catalyse et de spectrochimie (LCS) est une unité de recherche commune au Centre national de la recherche scientifique (CNRS), à l’Ecole nationale supérieure d’ingénieurs de Caen (ENSICAEN) et à l’Université de Caen Normandie. Il a été créé il y a tout juste 40 ans, en janvier 1979, suite à la fusion d’un laboratoire de catalyse et d’un laboratoire de spectrochimie infrarouge, et regroupe une soixantaine de personne dont 30 chercheurs et ingénieurs permanents.

Le LCS s’est bâti une réputation dans le domaine de l’observation, en temps réel, du comportement des matériaux catalytiques pendant les réactions chimiques. Il est également mondialement reconnu depuis une dizaine d’années pour ses recherches en conception de matériaux microporeux synthétiques tels que les zéolithes.

Catalyseurs, zéolithes, … vous pouvez nous éclairer ?

Bien sûr. Les catalyseurs que nous étudions ont la faculté d’accélérer, voire tout simplement de permettre le déroulement des réactions chimiques pour synthétiser des produits que l’on souhaite obtenir ou, au contraire, dégrader/transformer ceux que l’on souhaite éliminer. Les zéolithes sont un exemple de ce type de matériaux. Elles sont, entre autres, très utilisées dans le domaine de la pétrochimie pour la transformation des hydrocarbures.

Il y a donc des applications très concrètes à vos recherches...

Oui. Les catalyseurs sont aujourd’hui utilisés dans la production de près de 80% des matériaux manufacturés, notamment dans la production de vecteurs énergétiques (carburants liquides ou d’hydrogène) et de l’environnement (traitement des gaz d’échappement, dépollution des habitacles automobiles et de l’habitat).

Nous avons une forte tradition de partenariat avec les industriels. Nous les accompagnons pour mieux comprendre le fonctionnement de leurs produits et les optimiser. Le laboratoire a, par exemple, récemment obtenu la chaire industrielle de recherche “Nanoclean energy” de l’Agence nationale de la recherche (ANR) afin d’optimiser l’usage du méthane, une source d’énergie fossile ayant un bilan carbone relativement bas.

Cette “chimie verte” est un aspect de votre discipline assez peu connu des publics. Est-ce que c’est ce qui vous a donné envie de créer “NanoRêve” ?

Ce qui nous motive en premier lieu, c’est notre envie de partager nos connaissances et nous savons d’expérience que cela s’avère plus simple lorsque l’on peut montrer les choses. Nos étudiants ont souvent du mal à comprendre la structure d’un matériau ou d’un site catalytique mais tout s’éclaire s’ils peuvent les voir.

Il y a également le fait que la chimie et les nanotechnologies n’ont pas une bonne image auprès du grand public. Ces disciplines sont souvent associées dans l’imaginaire collectif aux problématiques actuelles de pollution. En rendant visible l’invisible, l’objet de nos recherches, nous espérons pouvoir aider les publics à comprendre ce que sont ces objets (atome, molécule, nanomatériau, …) et comment ils interagissent afin de pouvoir aborder les problématiques liées aux activités du laboratoire et montrer que la chimie a un grand rôle à jouer dans la construction d’un avenir plus propre.

Cet effort doit être collectif, c’est pourquoi, la plateforme “NanoRêve” sera également progressivement ouverte aux autres équipes de recherche, aux niveaux local, régional puis national, afin qu’elles puissent également l’utiliser pour communiquer sur leurs propres objets d’étude et sur les applications/problématiques associées (nanotechnologies, santé, médicaments, …).

Avant de rentrer dans le détail, pouvez-vous nous dire comment est née l’idée de ce projet ?

C’est Pascal qui a le premier eu l’intuition que l’on pouvait utiliser les technologies immersives pour parler de chimie. Nous en avons discuté, le temps a passé et puis l’idée nous est revenue il y a quelques semaines lorsque nous avons visité le Centre interdisciplinaire de réalité virtuelle (CIREVE) de l’Université de Caen Normandie. Nous avions depuis longtemps envie de participer au concours “Têtes chercheuses”. On s’est dit que c’était le bon moment.

Alors, “NanoRêve”, c’est quoi ?

Pour faire simple, “NanoRêve” est une plateforme de réalité virtuelle immersive dotée d’un site Internet qui va permettre à tout un chacun d’explorer des objets à l’échelle moléculaire, en particulier ceux conçus et étudiés au LCS.

À qui s’adresse cette plateforme ?

Aux familles et aux individuels qui participent aux manifestations de culture scientifique et technique, comme la Fête de la Science, et aux scolaires présents dans les établissements où nous nous déplaçons régulièrement tout d’abord. Les casques de réalité virtuelle leur permettront de plonger à l’échelle atomique pour suivre une visite guidée du premier “Musée d’objets moléculaires” ou bien encore jouer, seul ou en équipe, avec les concepts scientifiques.

Ces publics pourront ensuite prolonger l’expérience “NanoRêve”, chez eux ou en classe, en se rendant sur le site Internet où ils retrouveront des objets virtuels et des vidéos à 360° qu’ils pourront visionner en mode “immersif” grâce à des cardboards [un casque de réalité virtuelle “low cost” en carton compatible avec un smartphone, ndlr] ou des casques de réalité virtuelle, s’ils en sont équipés

Nous visons également les chercheurs et les étudiants avec ce projet. Les premiers auront accès sur le site Internet à des outils simples qui leur permettront de modéliser “leurs” molécules et nano-objets puis de les visualiser en 3D. Quant aux étudiants, nous espérons que l’outil leur permettra de dépasser les difficultés qu’ils peuvent parfois avoir à se représenter des modèles moléculaires dans l’espace.

Le projet est aujourd’hui bien avancé. Pourquoi avoir candidaté au concours “Têtes chercheuses” ?

Nous avons effectivement commencé à développer la plateforme avec les moyens du laboratoire mais il nous semblait indispensable d’avoir une vision extérieure pour trouver comment rendre “NanoRêve” intéressant pour nos publics. Candidater au concours “Têtes chercheuses” a été pour nous l’opportunité de participer à cet atelier de co-construction proposé par Le Dôme et la Fondation Musée Schlumberger.

Et qu’avez-vous tiré de cette expérience ?

Du flou et de la confiance. Les jeunes de notre équipe ont tout de suite été très intéressés par le projet ce qui est très motivant. Ils ont également été très créatifs. Ils nous ont donné beaucoup d’idées notamment en ce qui concerne la “gamification” de la plateforme [utilisation des mécaniques du jeu pour capter et retenir l’intérêt des publics, ndlr]. Nous avons dû faire un tri mais ces concepts de jeu et d’interaction sont aujourd’hui au cœur de nos réflexions.

Le projet doit être présenté en avant-première aux publics de la Fête de la Science en octobre prochain. Quelles sont les prochaines étapes d’ici là ?

La liste est longue. Nous devons bien sûr mobiliser nos collègues et les autres équipes de recherche afin de modéliser les premiers objets moléculaires de la collection “NanoRêve”. Il faut également que l’on développe le site Internet et, bien sûr, que l’on imagine comment nous allons donner vie à tout cela lorsque nous serons face aux publics.

Et après ?

Nous serons cette année à Caen pour la Fête de la Science. Pourquoi ne pas imaginer être au programme des Villages des sciences du Havre ou de Rouen les années suivantes ?

D’ici là, nous travaillons sur un programme d’interventions autour des nano-objets dans les lycées du Calvados, de la Manche et de l’Orne avec le Groupe de réflexion sur l’enseignement des sciences (GRES). Nous comptons également travailler avec l’Université inter-âges pour pouvoir intervenir dans les antennes locales dès la rentrée 2020. La diffusion auprès des chercheurs se fera quant à elle à partir de 2021 au travers de démonstrations dans les congrès scientifiques.

Un programme très chargé !

Oui, mais le projet s’avère très fédérateur pour les membres de notre équipe, chercheurs, techniciens et administratifs confondus. Nous allons pouvoir compter sur leur mobilisation. Nous ne sommes pas non plus les seuls à pouvoir utiliser “NanoRêve”. Nous pourrons mettre le matériel d’animation à disposition des autres équipes de recherche de Normandie pour enrichir leurs interventions publiques. Enfin, l’ensemble des contenus disponibles sur le site Internet seront mis sous licence Creative commons [Licences garantissant à la fois la libre circulation des œuvres et le respect du droit d’auteur, ndlr] pour permettre une diffusion très large !

Bien vu ! On se donne donc rendez-vous du 5 au 13 octobre prochains pour la 28ème édition de la Fête de la Science et d’ici là, bon courage !

Crédits : Ensicaen / O. Gherrak (2019).

Annonces, rendez-vous, interviews, restitution d'ateliers, ... Suivez toute l'actualité du concours et des lauréats dans notre dossier spécial "Têtes chercheuses".