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Prix La Recherche : sept lauréats CNRS

Stéphane Régnier1, Juliette Pierre2, Benjamin Dollet3 et Wiebke Drenckhan3, Valentin Leroy4, Arnaud Saint-Jalmes5 et Boris Vauzeilles6, chercheurs CNRS, ont été récompensés pour les travaux scientifiques par les prix La Recherche.

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Le magazine La Recherche remet chaque année les Prix de La Recherche dans les domaines de l'archéologie, l'astrophysique, la biologie, la chimie, l'environnement, les mathématiques, la santé, les neurosciences, la physique, les sciences de l'Information, les technologies ainsi qu'un Prix spécial du jury. Ces prix récompensent des équipes de recherche dont l'année a été marquée par des travaux de grande qualité, qu’il s’agisse de recherche appliquée ou fondamentale et aide à promouvoir les travaux des équipes lauréates auprès du grand public.

  • Boris Vauzeilles et ses collaborateurs sont récompensés, dans la catégorie chimie, pour leurs travaux ayant permis l'élaboration d'une nouvelle méthode de détection de la légionellose parus dans la revue Angewandte Chemie en janvier 2004. Les travaux récompensés ont été menés avec Sam Dukan du Laboratoire de chimie bactérienne (CNRS/Aix-Marseille Université). La mise au point de cette technologie a précédé la création de la start-up Click4Tag.

Ce projet a été accompagné par la SATT Sud Est et soutenu par la Fondation pour la recherche médicale et la région PACA. Il a également bénéficié de l’accompagnement et du financement de l’incubateur interuniversitaire Impulse.

  • Permettre à des micro-robots de circuler dans nos vaisseaux sanguins pour faire des mesures ou tester la résistance d’organes, c’est le défi relevé par Stéphane Régnier qui vient d’obtenir pour ses travaux, avec Zhou Ye et Metin Sitti de l’Université Carnegie-Mellon, le Prix La Recherche 2015 en technologie.

L’un des domaines d’application phare de la micro-robotique, cette robotique à l’échelle nanométrique, est bien évidemment la médecine, avec cette idée de pouvoir utiliser de petits robots à l’intérieur du corps pour éviter des traitements ou des opérations lourdes. La tête de ces robots pourrait ainsi être munie d’un capteur qui réagirait à certaines protéines, ou pourrait réaliser des opérations de poussée, de caractérisation de toucher pour tester la résistance de tissus…

Stéphane Régnier travaille en amont de ses projets au sein de l’Institut des systèmes intelligents et de robotique (ISIR - CNRS/Université Pierre et Marie Curie). La difficulté pour ces tous petits systèmes est de les faire se déplacer dans des liquides très visqueux, comme le sang. Le robot utilisé jusqu’à présent était constitué d’une tête et d’une hélice pour l’aider à le propulser. À ces dimensions, l’hélice est activée grâce au magnétisme pour permettre le déplacement. Depuis 4 ans, Stéphane Régnier et son équipe cherche comment améliorer ce système de propulsion, pour le rendre le plus efficace et maniable possible. Créer des prototypes à la taille micrométrique était difficile. C’est pourquoi ils ont réalisé leurs essais avec des modèles millimétriques, mais en reproduisant les « conditions réelles » : le nombre de Reynolds, rapport de la force d’inertie sur la force visqueuse, était augmenté pour recréer la viscosité extrême dans laquelle les robots doivent circuler au niveau micrométrique.

Des travaux ont d’abord été faits pour utiliser plusieurs hélices et optimiser la propulsion du petit robot nageur. Mais la meilleure solution a été d’employer plusieurs flagelles reliées à une tête pour faciliter les déplacements, grâce à une ondulation des flagelles grâce à un champ sinusoïdale. Orienter les micro-robots dans l’espace constituait un point délicat dans le contrôle de ces machines, challenge réussi pour la première fois par cette équipe. Plusieurs tests ont été effectués, pour comparer les tailles et longueurs de tête et de flagelles optimales. Les chercheurs n’ont pas été surpris de constater que le ratio « taille de la tête et des flagelles » correspondait à ce que la nature produit dans ces dimensions : les bactéries.

Les recherches en micro-robotique restent très en amont d’une utilisation thérapeutique. Mais la résolution des problématiques de propulsion est encourageante pour la suite. La prochaine étape pour l’équipe est de revenir à l’échelle micrométrique pour affronter des problèmes spécifiques de fabrication et de visibilité.

  • La mousse liquide possède la propriété de bloquer certaines ondes sonores. L’équipe à l’origine de ce résultat vient de recevoir le prix de La Recherche 2015 en physique. Elle réunit des chercheurs du Laboratoire Matière et systèmes complexes (MSC, CNRS/Université Paris Diderot), du Laboratoire de physique des solides (LPS, CNRS/Université Paris Sud), de l’Institut de physique de Rennes (IPR, CNRS/Université Rennes 1) et de l’Institut Jean le rond d'Alembert (CNRS/UPMC).


La texture particulière des mousses, entre fluide et solide, cache la surprenante propriété de bloquer des ondes sonores sur une large plage de fréquences. Pour parvenir à ce résultat, les chercheurs ont mesuré le temps de propagation d’une onde sonore à travers la mousse, et ont ainsi constaté qu’elle arrivait à bloquer certains ultrasons. Leurs travaux ouvrent la voie à de de nouvelles techniques d'isolation et à la création d'outils, des sondes acoustiques, qui permettront de contrôler la qualité des mousses utilisées dans l'industrie, notamment minière et pétrolière.

Ces travaux sont menés dans le cadre du projet ANR SAMOUSSE (Sonde Acoustique pour les Mousses Liquides).

 

1 lnstitut des systèmes intelligents et de robotique

2 Institut Jean le rond d'Alembert (CNRS/UPMC)

3 Institut de physique de Rennes (IPR, CNRS/Université Rennes)

4 Laboratoire Matière et systèmes complexes (MSC, CNRS/Université Paris Diderot)

5 Laboratoire de physique des solides (LPS, CNRS/Université Paris Sud)

6 Institut de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay

 

 

 

Contacts :

Boris Vauzeilles / Institut de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay / boris.vauzeilles@cnrs.fr

Christophe Cartier dit Moulin / Institut de chimie du CNRS / christophe.cartier@cnrs-dir.fr

Jonathan Rangapanaiken / Institut de chimie du CNRS / jonathan.rangapanaiken@cnrs-dir.f

Muriel Ilous / Institut des sciences de l'ingénierie et des systèmes du CNRS / insis.communication@cnrs.fr

Marie Signoret / Institut de physique du CNRS / marie.signoret@cnrs-dir.fr 

Laure Guion / Institut des sciences de l'information et de leurs interactions du CNRS / laure.guion@cnrs-dir.fr