« Une terre fertile pour attirer de nouveaux acteurs »

Interview du Professeur Jens Kreisel, directeur scientifique du département Sciences et Analyse des Matériaux au CRP - Gabriel Lippmann en charge du projet PEARL qui est un dispositif qui vise à attirer au Luxembourg des scientifiques internationalement reconnus.

Les matériaux fonctionnels avancés sont à la base de l’innovation. Comment se positionne le CRP - Gabriel Lippmann en la matière ?

Notre recherche a pour objectif d’accompagner les acteurs économiques déjà présents au Luxembourg dans leur démarche d’innovation et de mettre à leur disposition notre expertise et une infrastructure qui leur permettent de réaliser, au Luxembourg, leurs travaux de recherche, de développement et d’innovation.

Nous nous orientons notamment vers les matériaux du futur. Nous cherchons à créer un environnement et une expertise dans des domaines porteurs comme les nanomatériaux, les nanotechnologies ou les composites avancés par exemple, qui permettront d’attirer au Luxembourg de nouvelles activités et entreprises dans le cadre d’une stratégie de diversification économique.

Nous avons donc une double stratégie qui consiste, d’une part, à répondre aux besoins industriels existants et, d’autre part, à préparer le futur.

Le projet PEARL (Programme Excellence Award for Research in Luxembourg), dont vous êtes en charge, s’inscrit dans cette deuxième catégorie. En quoi consiste-t-il ?

PEARL est un instrument du FNR qui vise à faciliter la venue et l’installation au Luxembourg de chercheurs confirmés afin d’établir de nouveaux axes de recherches, dans le but de renforcer les priorités nationales en matière de recherche, développement et innovation.

Le projet PEARL au CRP s’étale sur une période de cinq ans et s’accompagne de l’attribution d’une somme de cinq millions d’euros -ce qui, sur le plan européen est un montant tout à fait exceptionnel-, pour s’entourer d’une équipe de chercheurs et leur permettre de s’intégrer, acquérir du matériel et développer une activité de recherche. Chaque projet est soumis à une évaluation internationale et un projet est retenu en moyenne chaque année par le FNR.

Dans mon cas, il s’agit d’un projet qui se situe dans la thématique des sciences des matériaux, pour lequel je suis en train de monter un groupe de recherche d’une quinzaine de personnes.

Quels sont plus particulièrement vos axes de recherche ?

Je m’intéresse aux matériaux dits intelligents ou encore multifonctionnels, plus particulièrement à la classe des multiferroïques qui possèdent simultanément plusieurs propriétés physiques dites ferroïques (ferromagnétisme, ferroélectricité ou ferroélasticité). Avec mon équipe, je cherche à comprendre le fonctionnement de ces différentes propriétés physiques, à les améliorer et à les coupler au sein d’un même matériau. Le propre des matériaux intelligents est de répondre ‘intelligemment’ à une sollicitation extérieure.

Les matériaux piézoélectriques, qui le font en créant des charges électriques en réponse à une déformation mécanique, en sont un des meilleurs exemples. Ils trouvent de multiples applications dans l’industrie et dans la vie quotidienne : allume-gaz, déclencheur d’airbag, injecteur automobile, imagerie médicale, senseurs etc. 

Un des enjeux de l’électronique de demain est de faire que les objets consomment le moins d’énergie possible et qu’ils soient autonomes, c’est-à-dire qu’ils se rechargent sans qu’on ait à les brancher sur une prise de courant. L’énergie est en principe partout : elle se forme lorsque vous marchez et exercez une pression sur le sol, lorsque vous bougez les bras et que des frottements se créent dans le tissu de votre chemise ou lorsqu’un tram passe et émet des vibrations. Un des objectifs de ma recherche est de parvenir à récupérer de telles énergies ambiantes (‘energy harvesting’ en anglais) et de le faire avec des piézoélectriques non nocifs pour l’environnement et la santé, qui ne contiennent notamment pas de plomb.

Je m’intéresse également aux matériaux photo-ferroélectriques transparents qui réagissent à la lumière en devenant localement, à l’échelle nanoscopique, des conducteurs électriques. Je cherche à comprendre comment améliorer ces matériaux et comment les porter vers les applications innovantes.

Les multiferroïques magnéto-électriques sont le troisième et dernier axe de ma recherche. Il existe des matériaux ferromagnétiques qui sont utilisés dans les mémoires d’ordinateurs. Sur ce type de matériaux, il est difficile et coûteux en énergie d’inscrire des informations, mais facile de les lire. Il existe également des mémoires ferroélectriques, c’est le cas de celle de certaines consoles de jeu sur laquelle il est, à l’inverse, facile d’écrire des données mais plus difficile de les lire. L’idée est de combiner le meilleur des deux mondes pour les mémoires mais aussi d’autres applications de demain.

Est-ce que vous travaillez en collaboration avec d’autres groupes de recherche au sein du CRP ou des acteurs externes ?

Nous faisons de la recherche académique orientée, c’est-à-dire la recherche qui vise, in fine, à trouver des matériaux qui auront une application dans la vie quotidienne ou dans l’industrie. Sur certaines thématiques, nous cherchons à orienter et étayer des pistes en collaboration avec des industriels luxembourgeois dans un intérêt commun. Des premières pistes ont été dégagées avec Goodyear et IEE qui ont d’ailleurs appuyé le projet PEARL par des lettres de soutien. Nous cherchons également à collaborer étroitement avec différents acteurs de l’Université du Luxembourg, notamment sur la compréhension de propriétés électriques, photoélectriques et magnétiques.

Au niveau du CRP - Gabriel Lippmann, l’activité du PEARL se fera en très forte interactivité avec l’unité Génie des nanomatériaux du CRP - Gabriel Lippmann dirigée par Damien Lenoble. D’abord parce que nous nous intéressons à des problématiques similaires, liées à l’électronique et orientées vers les marchés futurs. Ensuite parce que cette unité possède des fortes compétences complémentaires dans le domaine de la nanotechnologie, indispensables pour le transfert de nouveaux matériaux vers les réelles applications. Cette collaboration étroite nous permettra de combiner les aspects appliqué et fondamental au sein d’un même groupe avec une bonne masse critique permettant d’aborder certains sujets sur toute la chaine d’innovation.

Le regroupement du CRP - Gabriel Lippmann et du CRP Henri Tudor en vue de la création du futur Luxembourg Institute for Science and Technology (LIST) place mon projet PEARL dans un contexte palpitant de réunir 150 chercheurs des matériaux qui travaillent sur des thématiques aussi variées que les nanomatériaux, les surfaces, les polymères, les composites, le tout appuyé sur une plateforme de caractérisation de niveau international. Je suis convaincu que le LIST avec son ambition d’excellence et d’interdisciplinarité créera une terre fertile pour accompagner les industriels luxembourgeois, pour attirer de nouveaux acteurs et activités économiques au Luxembourg. Mon projet PEARL s’inscrit dans cette dynamique.

A quelle étape du projet en est-on ? Et quelles sont les étapes suivantes ?

Le projet a été accepté en juillet et démarrera officiellement en janvier 2014. Nous nous trouvons donc dans une étape de démarrage où nous sommes en train de recruter des scientifiques à l’international et d’acquérir les instruments et les appareillages nécessaires. Je pense que nous aurons atteint notre vitesse de croisière d’ici deux ans. Le projet dure cinq ans, mais il a bien sur l’ambition de se pérenniser au-delà du financement du FNR. Je vois mon avenir ici au Luxembourg et j’ai conçu le PEARL comme un programme scientifique qui va au moins jusqu’à dix ans. C’est dans la durée que j’envisage les choses. Avec ma famille, nous avons même déjà acheté une maison dans la commune de Bertrange, cela veut probablement tout dire !

Vous êtes allemand, avez vécu une quinzaine d’année en France où vous avez notamment été directeur de recherche au CNRS dans un laboratoire des matériaux de Grenoble, et avez fait un détour par la Grande-Bretagne. Qu’est-ce qui vous a fait venir au Luxembourg ?

C’est la volonté politique d’investir dans la recherche et le développement, et la possibilité d’assumer ce choix dans les années à venir ! C’est pour moi une belle opportunité de participer à cet élan, l’infléchir, ce qui est de mon ressort en tant que directeur de département, et faire partie d’une belle histoire. La R&D publique a démarré il y a environ 25 ans au Luxembourg avec la création des CRP, l’Université a suivi 15 ans plus tard, dans le comparatif international ça reste jeune. Nous sommes aujourd’hui arrivés dans une phase de réflexion et de réorientation stratégique. De mon point de vue, il y a une dynamique magnifique qui se crée et, pour en tirer vraiment parti, il faudra faire maintenant des bons choix et continuer à attirer les meilleurs talents de l’étranger.

Comme vous venez de le souligner, le Luxembourg est un pays encore jeune en matière de recherche. Quels arguments utilisez-vous pour attirer les meilleures têtes dans cet endroit qui n’a pas encore de réputation ?

Il est évident que la recherche luxembourgeoise doit encore augmenter sa visibilité. Il me semble essentiel de tirer profit du nom Luxembourg que les gens connaissent et qui sonne bien, je m’en rends compte tous les jours dans mes déplacements. Il faut tirer profit des réseaux des excellents chercheurs qui ont déjà fait le choix du Luxembourg. Il est indispensable d’encourager la visite des sites luxembourgeois par des chercheurs étrangers que ça soit dans le cadre des conférences, des visites officielles ou tout simplement des invitation individuelles d’expert internationaux. Par ma propre expérience, je sais que quand les visiteurs voient les installations scientifiques des laboratoires, l’ampleur du projet du campus de Belval et à quel point la R&D est soutenue dans ce pays, brutalement dit, ça les décoiffe, ils ne l’imaginaient pas ! Personnellement, je n’ai jamais regretté d’avoir fait le choix du Luxembourg et je le fais savoir.

Photo ©CRP Lippmann