Dompter la matière

Jean-François Tassin (à gauche) René Le gall (à droite)

Depuis deux décennies, il est devenu possible d’élaborer des matériaux dont on contrôle la structure au niveau même des molécules. Pensez-vous que nous soyons entrés dans un nouvel âge des matériaux, que nous avons franchi un cap dans la maîtrise de la matière ?

Jean-François TASSIN : Un nouvel âge des matériaux ? Je ne crois pas. Les historiens des sciences en jugeront plus tard. Nous améliorons jour après jour notre compréhension des propriétés des matériaux par une caractérisation toujours plus fine et plus poussée de leurs structures. La tendance actuelle est d’explorer au niveau moléculaire les matériaux existants ou ceux qu’on envisage de créer pour contrôler leurs propriétés macroscopiques. Cette possibilité résulte d’avancées technologiques dans les instruments de détection et d’observation tels que les accélérateurs de particules et les microscopes. Peut-être sommes-nous devenus des designers qui doivent répondre à des demandes de plus en plus spécifiques afin d’élaborer des matériaux plus résistants, moins toxiques, plus performants en termes de consommation ou de production d’énergie… Nous sommes ainsi conduits à associer des espèces moléculaires d’origines différentes (par exemple des matières organiques telles que des polymères ou des protéines et des minéraux tels que des argiles) en vue d’élaborer de nouvelles structures ou de nouvelles textures (pour le secteur agroalimentaire, notamment) et nous développons les moyens de rendre celles-ci variables afin de conférer au matériau final les propriétés attendues. De nombreuses avancées résultent de collaborations entre chimistes, physiciens et biologistes, notamment pour les matériaux d’intérêt biomédical. Ces collaborations interdisciplinaires sont appelées à se multiplier.

René LE GALL : Je pense également que l’évolution des matériaux reste un processus continu et souvent lent. Les matériaux composites, qui commencent à se généraliser dans les avions civils, étaient déjà utilisés pour construire des petits avions dans les années 1950. Ils deviennent aujourd’hui plus attractifs pour au moins deux raisons : il faut des avions plus légers pour consommer moins de kérosène (dont le prix a beaucoup augmenté) et les procédés récemment développés permettent de fabriquer plus facilement des pièces complexes en matériaux composites. Cet exemple suggère qu’on n’utilise pas forcément le meilleur matériau pour une application donnée. Le choix résulte toujours d’un compromis entre des contraintes contradictoires et qui évoluent avec les attentes de la société. Nous préférons acheter des objets beaux, solides et durables mais également peu chers et peu polluants ; aujourd’hui, nous sommes parfois prêts à payer plus cher pour moins polluer, ce qui n’était pas le cas il y a seulement une dizaine d’années. Ces choix de société ont un impact très important sur les directions prises par la recherche en science des matériaux.

Quelles perspectives offrent, dans le domaine des matériaux, les nombreuses structures scientifiques et techniques présentes dans les Pays de la Loire ?

R. LE GALL : Plusieurs grandes entreprises implantées dans les Pays de la Loire ont des collaborations suivies avec différentes structures de recherche régionales. Toutefois, cette région se caractérise par une densité élevée de petites et moyennes entreprises (PME) ayant rarement les moyens d’investir dans des programmes de recherche généralement très onéreux dans le secteur des matériaux. En outre, ces PME se montrent souvent réticentes à engager des collaborations avec les universités et les autres centres de recherche dont les aptitudes ou les préoccupations, il faut l’avouer, ne sont pas toujours bien adaptées à leurs besoins. Grâce à différentes incitations mises en place par l’état et par les Collectivités territoriales, les collaborations sont cependant en nette croissance. Il existe aussi un décalage entre les besoins des entreprises et les aspirations des étudiants en science des matériaux. Ces derniers s’orientent plus volontiers vers des domaines pointus et très médiatisés, tels que les nanomatériaux ou les matériaux composites à hautes performances, alors que des secteurs traditionnels comme la métallurgie, perçus à tort comme démodés, sont en réalité porteurs en terme d’emplois scientifiques et industriels.

J.-F. TASSIN : Il est difficile pour le public non spécialiste de mesurer les avancées et les enjeux de la recherche sur les matériaux. Par exemple, les revêtements de chaussées continuent de faire l’objet d’intenses recherches qui ont notamment permis, très récemment, de ne plus devoir les chauffer fortement juste avant leur pose. De même, fera-t-on la différence entre les cellules solaires plastiques, dont la mise au point représente un grand challenge scientifique, et les cellules solaires classiques à base de silicium, si les premières n’ont pas un prix de vente moins élevé ? En revanche, quand le tube cathodique des téléviseurs est remplacé par un écran plat à cristaux liquides, l’utilisateur gagne en confort et l’avancée scientifique devient évidente. Notre région dispose de nombreuses équipes et de nombreux atouts en sciences des matériaux. Or, la tendance actuelle, aussi bien au niveau régional qu’aux niveaux national et européen, consiste à financer en priorité des projets scientifiques qui présentent des possibilités de retombées économiques importantes et rapides. Il faut pourtant laisser une place aux travaux de longue haleine visant une connaissance approfondie des matériaux, dont l’utilité est moins manifeste ou moins immédiate mais qui constituent le terreau des futures innovations.