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Clément Sanchez, Grand Prix ENI 2014, section « Protection de l’environnement »

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Clément Sanchez, Grand Prix ENI 2014, section « Protection de l’environnement »

Clément Sanchez, ancien directeur du laboratoire de chimie de la matière condensée de Paris (CNRS/UPMC/Collège de France) et professeur au Collège de France, a reçu le 19 juin 2014 des mains du président de la République italienne, Giorgio Napolitano, le Grand Prix ENI 2014, section « Protection de l'environnement », de la Fondation ENI-Enrico Mattei. Ce prix vient couronner l’ensemble de ses travaux sur la chimie des matériaux multifonctionnels pour l'environnement et la création sur mesure de nouveaux catalyseurs. Retour sur l’itinéraire d’un des pionniers de la chimie des matériaux hybrides qu’il met au service des grands défis sociétaux de notre planète (énergie, environnement, médecine…).

 

La chimie des matériaux hybrides

Les polymères ont envahi notre vie quotidienne au cours du vingtième siècle. On retrouve maintenant des plastiques dans toutes les branches de l’activité humaine : emballages, médecine, transports où ils sont en concurrence avec des matériaux plus traditionnels tels que les métaux, les verres ou les céramiques. Cette compétition est en train de changer radicalement avec l’apparition des matériaux hybrides qui conjuguent la souplesse des polymères organiques avec la résistance des verres et des céramiques. Ces hybrides, véritables nanocomposites dans lesquels composantes organiques ou biologiques et minérales sont intimement mélangées à l’échelle moléculaire, ouvrent la voie à toute une gamme de nouveaux matériaux multifonctionnels. Le secret réside dans le développement d’une nouvelle chimie de polymérisation minérale inspirée des processus de biominéralisation inventés par la nature pour élaborer les matériaux du vivant. Les verres et céramiques qui, depuis des millénaires, sont élaborés par chauffage du sable ou de l’argile à très haute température (au-dessus de 1000°C), peuvent maintenant être obtenus par polymérisation de précurseurs moléculaires à température ambiante.

 

D. R.

 

L’ensemble des stratégies couplant, chimie des matériaux hybride organo-minéraux ou biominéraux, physico-chimie au sens large, et l’ingénierie des procédés, sont à la base d’un fort courant de recherche et de pensée qui donne naissance à une chimie dite « intégrative ». Ces stratégies nourrissent déjà une branche innovante de la science des matériaux et ce domaine émergent et fortement multidisciplinaire ira bien au-delà d’une simple intégration, aussi bien au niveau des architectures hybrides accessibles, que des propriétés et des applications résultantes.

 

Aujourd’hui, en termes d’applications, certains matériaux hybrides ou des nanocomposites organo-minéraux sont au niveau du développement de prototypes, d’autres sont déjà commercialisés. Leur nombre ne cesse de croître et les quelques exemples suivants ne représentent qu’une toute petite partie du sommet de l’iceberg. Dans le domaine de l’automobile, des nanocomposites hybrides sont incorporés dans les pneus verts, dans les systèmes de protection, les renforts et les structures allégées, ce qui permet d’optimiser les performances énergétiques des véhicules et donc de diminuer leur consommation.

 

Les matériaux hybrides ont également pénétré les domaines, du textile, de l’emballage, de la construction et de l’isolation thermique et phonique. Ils envahissent progressivement les domaines de la micro-optique, de la micro-électronique et de la photonique. Les composants de circuits imprimés, microlentilles, guides d’onde, cristaux photoniques, miroir pour cavité laser, ne sont que quelques exemples de leur utilisation. Les matériaux hybrides sont déjà très utilisés dans l’élaboration de revêtements fonctionnels avec des propriétés anticorrosion, anti-rayures, autonettoyants, antireflets…

 

D’autres hybrides sont en émergence dans le domaine de l’énergie sous forme de composants pour batteries flexibles, cellules photovoltaïques hybrides, membranes pour piles à combustibles. Les sciences environnementales ont déjà été impactées par les matériaux hybrides au travers de domaines comme ceux concernant les capteurs et biocapteurs, la catalyse et biocatalyse, la séparation, les membranes sélectives et multifonctionnelles.

 

Dans le domaine des applications médicales et de la cosmétique, les hybrides sont développés sous la forme d’Implants et de ciments dentaires, de prothèses, pour les soins et la protection du cheveu et de la peau, dans l’imagerie médicale et dans la construction de nouveaux vecteurs thérapeutiques.

 

La « chimie des matériaux hybrides » permet via des constructions « légochimiques » de rendre accessibles des matériaux multifonctionnels multi-échelles, adaptatifs, autoréparables et qui seront pourquoi pas un jour auto-réplicables.

 

Une « bio » express

Né en 1949, Clément Sanchez, tout juste sorti major de sa promotion à l’École Nationale Supérieure de Chimie de Paris (ENSCP) en 1978, obtient, sous la direction de Jacques Livage, un doctorat de physique à l’UPMC en 1981, et devient l’année suivante chargé de recherche au CNRS. Professeur à l’École Polytechnique entre 1991 et 2003, il est directeur de recherche CNRS depuis 1988 et a dirigé le laboratoire de chimie de la matière condensée (CNRS/UPMC/Collège de France) de 1999 à 2013. Depuis 2011, il est professeur au Collège de France titulaire de la Chaire de chimie des matériaux hybrides, et membre de l’Institut.

 

Membre de plusieurs académies européennes, Fellow de la Materials Research Society américaine, et professeur invité d’universités internationales, son activité de recherche s’est traduite par plus de 450 publications référencées et a été récompensée par de nombreux prix et distinctions, dont le prix IBM « Sciences des Matériaux » en 1988, le prix Gay-Lussac-Von-Humbolt en 2008, le prix Catalan Sabatier de la Société Royale de Chimie Espagnole, le grand prix Pierre Süe 2009 de la Société Française de Chimie, le Grand Prix de l’Institut Français du Pétrole de l’Académie des Sciences 2010, et le prix « François Sommer Homme et Nature » en 2014. Il a reçu la médaille d’argent du CNRS en 1995.

 

Ses travaux fondamentaux engagés sur les matériaux hybrides depuis plus de vingt ans ont donné lieu à de nombreuses applications à visée commerciale (vernis photochromes, nano-membranes, produits cosmétiques). Responsable de nombreux contrats industriels (Rhodia, Saint-Gobain, IFPEN, Corning, Protex, Rhône-Poulenc, Bouygues, Lafarge, l’Oréal, CEA, EADS, Sumitomo, Air liquide, Rhodia, Chryso, Solvay, SARP, PSA…), sa contribution à la valorisation des recherches sur les matériaux hybrides lui a permis de déposer plus de 55 brevets dont la majorité a une extension internationale.

 

Pour en savoir plus :

Laboratoire de chimie de la matière condensée de Paris (CNRS/UPMC/Collège de France)Nouvelle fenêtre

 

Le Grand Prix ENI 2014Nouvelle fenêtre, section « Protection de l’environnement », est considéré comme le plus prestigieux du domaine. Cette distinction, qui récompense ses travaux « à l’impact international et aux nombreuses retombées sociétales » a déjà honoré deux Français experts en chimie des matériaux, Ce qui démontre la position exceptionnelle de la France créatrice de l’école de pensée associée aux approches ascendantes (bottom-up) de la chimie des matériaux avancés.



23/06/14