Nobel de physique : diagnostics médicaux, panneaux solaires... quelles perspectives ouvrent les travaux sur les électrons récompensés

L’année de la physique en France démarre bien. Le Comité Nobel a honoré mercredi 3 octobre les Français, Anne L’huillier et Pierre Agostini, ainsi que l’austro-hongrois Ferenc Krausz pour leurs travaux sur le mouvement des électrons. Pour pouvoir observer les mouvements ultrarapides des électrons, il faut pouvoir se placer à l'échelle de l’attoseconde, qui correspond à un milliardième de milliardième de seconde. 

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C’est un temps très court, pour en donner la mesure, il faut savoir qu’il y a autant de différences entre une seconde et une attoseconde qu'entre l'âge de l'univers et la durée d'un battement de cœur. C’est dire la prouesse qu’il y a à se placer à cette échelle du temps. Ces trois lauréats du Nobel, ont effectivement contribué à mettre au point une sorte d‘appareil photo ultrarapide qui permet d’observer les électrons qui bougent à cette échelle du temps.

Des impulsions de lumière ultra-brèves

Pour schématiser, décrypte Fabrice Catoire, chargé de recherche au CNRS à Bordeaux, nous savons que pour prendre une photo nette, il faut que le flash de lumière soit plus rapide que l’objet en mouvement. Ces chercheurs ont créé des impulsions de lumière ultra-brèves, des flashs très contrôlés qui permettent d'obtenir des images nettes d'électrons en mouvement.

Pour l’instant cette recherche fondamentale nous renseigne sur les propriétés de la matière, et leur évolution dans le temps. Mais ces travaux ouvrent énormément de perspectives pour des applications concrètes dans les 50 ans à venir. Fabrication de semi-conducteurs, nouvelles générations de batteries, perfectionnement ses panneaux solaires, sont autant d'applications possibles. Cela pourrait aussi permettre de modifier les propriétés de certains revêtements, les rendre plus isolants, plus conducteurs ou magnétiques. Enfin il y a aussi la promesse d'améliorer les diagnostics médicaux, en repérant plus tôt certaines molécules qui signalent le développement d’une maladie. 

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Pierre Agostini et Anne Lhuillier sont les 16 et 17e Français à recevoir le prix Nobel de Physique après notamment Alain Aspect l’an passé. Il y a un atout Français dans cette matière, notamment dans le domaine de la lumière et de l’optique, confirme Franck Lépine, directeur de Recherche CNRS à l'Institut lumière matière de Lyon. Cette physique de l'attoseconde, est en pleine expansion en France."On ne dit jamais assez à quel point, au-delà de la connaissance fondamentale, conclut le scientifique, cette recherche en physique a vocation à apporter des solutions très concrètes dans différents domaines du quotidien”.