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Une conférence pleine d'illustrations sur le biomimétisme et les nanomatériaux pour aller vers les matériaux du futur.

Mieux comprendre les mécanismes de construction et les structures des matériaux de la nature pour s’en inspirer permet de créer des nouveaux matériaux et systèmes. Au carrefour de la chimie, de la physique, de la biologie et de la science des matériaux, se développe le champ nouveau d'investigation concernant les matériaux inorganiques ou hybrides bio-inspirés.

Une conférence sur la cristallographie à hautes pressions avec des applications telles que l’étude de la structure de la Terre ou des Planètes, l'élaboration des nouveaux matériaux supraconducteurs ou la réalisation des transistors de demain.

En manipulant la matière à l’échelle de l’atome, il est possible d’agencer la matière de manière faire émerger des propriétés totalement originales, en agissant sur la composition et la structure des matériaux élaborés. Grâce au TUBE DAUM de l’Institut Jean Lamour, qui offre des possibilités complémentaires de déposer des atomes de différentes natures sur une surface choisie et qui permet de caractériser les assemblages formés, la création de nouveaux matériaux permet de proposer des solutions à des problématiques sociétales majeures : diminution de la consommation énergétique des unités de stockage de l’information, amélioration de la durée de vie des panneaux solaires thermiques, augmentation de l’efficacité des catalyseurs, etc.

Une conférence de Jean-Michel Gérard, chercheur au laboratoire Nanophysique et semi-conducteurs, directeur du Service de Physique des Matériaux et Microstructures, CEA de Grenoble, présentée dans le cadre de "Physique au Printemps" 2010. Présentation des sources lumineuses basées sur les semi-conducteurs et leurs applications. Plus précisément, principe de fonctionnement et nombreuses applications des diodes laser. Puis présentation de thèmes de recherches récents : physique des boîtes quantiques ; microcavités optiques ; sources de photon unique.

Une conférence de Boris Gralak, chercheur à l'Institut Fresnel à Marseille. Les cristaux photoniques sont des structures périodiques diélectriques sans absorption qui présentent des bandes de fréquences interdites à la propagation de la lumière (ou gap). Ainsi, dans certaines conditions, les cristaux photoniques peuvent se comporter comme des matériaux d'indice optique inférieur à celui du vide, voire négatif : ils se comportent comme des métamatériaux, c'est-à-dire des structures composites présentant des propriétés extraordinaires qui n'existent pas à l'état naturel.

Au cours de cet exposé, l'orateur rappelle à quel point l'état cristallin prédomine dans la matière qui nous entoure et comment son étude a permis des avancées majeures de la science moderne que ce soit pour la compréhension des propriétés des matériaux, du fonctionnement de l'intérieur de la Terre ou du vivant. Par la même occasion, il présente une diversité d'enjeux actuels de recherche qui nécessitent d'étudier la structure de la matière et notamment la matière cristalline. Ces enjeux vont de l'exploration de planètes comme Mars jusqu'à la remédiation de pollutions en passant par l'histoire de la Terre et de la vie.

La structuration de la matière à l’échelle nanométrique fait apparaître des propriétés nouvelles, inattendues et totalement différentes de celles des mêmes matériaux à l’échelle macroscopique. Cela ouvre de multiples perspectives dans de nombreux secteurs d’activité tels que la santé, l’énergie, l’environnement, ou encore l'électronique. Les chercheurs travaillent à l'opération dèlicate de structurer la matière à très petite échelle.

Conférence sur les nanomatériaux à base de carbone : petit tour d'horizon des fullerènes au graphène en passant par les nanotubes de carbone.

Une conférence qui dresse un panorama de la recherche sur le graphène dans le monde : présentation du matériau, propriétés et applications.

Conférence sur la connaissance des risques des substances chimiques à l’état nanométrique, en partant de la pollution environnementale (particules microniques et ultra-fines) pour aller ensuite au coeur des risques émergents et notamment les nanotechnologies avec in fine le besoin de différencier l’un de l’autre.

Aujourd’hui encore, le verre n’est toujours pas bien compris d’un point de vue fondamental. Le verre est une magnifique illustration d’un ensemble très riches de découvertes fondamentales, d’inventions techniques et d’innovations technologiques. Didier Roux présente la saga du verre.