RECUEIL DE CONFÉRENCES - Echosciences Grenoble€¦ · 2 Vous avez toutes les cartes en main. Après avoir pris connais-sance de ce recueil, vous avez le pouvoir d’organiser une

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Année Internationale de la Lumière 2015

RECUEIL DE CONFÉRENCES

Proposées par le Comité Scientifique

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L’OrganisationinternationaledesNationsUniesaproclamél’année2015«Année internationalede la lumièreetdestechniquesutilisant la lumière».Toutaulongdecetteannéeserontdoncorganisésunpeupartoutdanslemondedescolloques,expositions,conférences,tablesrondesetdiversautresmanifestationsautour de la lumière dans toutes ses dimensions, scientifique, sociétale, artis-tique,etc.

Cerecueilde46conférencesestproposéparleConseilScientifiqueRhône-Alpespourl’AnnéedelaLumière(*)dontlamissionestdecoordonneretfédérerlesactionsrégionales.Lespectredesconférencesestlarge:NaturedelaLumi-ère,InteractionLumièreMatière,laLumièreetleVivant,Eclairage/Image,Télé-com,Astrophysique,Santé,Energie&Climat,Art&Lumière,laLumière:unoutilauservicede laScienceetde l’industrie.Chaqueconférencepourraêtreainsiêtremobiliséepar lescomitésdepilotages locaux,àChambéry,Saint-Etienne,GrenobleetLyonlorsdesdifférentesmanifestationsorganiséestoutaulongdel’année.

Benoît Boulanger & Pierre-Jean CrépinCo-PrésidentsduConseilScientifiqueRhône-Alpespourl’AnnéedelaLumière

Conseil scientifique Rhône-Alpes :

(*)Jean-Jacques Aubert(SFO,LETI/CEA,Grenoble),Denis Barbier(Teemphotonics,Meylan),Christian Bordas (CNRS,InstitutLumièreMatière,Lyon),Michel Belakhovsky(SFPAlpes–LaCasemate),Benoît Boulanger(Uni-versitéJosephFourier,InstitutNéelCNRS,Grenoble),Jean-Emmanuel Broquin(InstitutNationalPolytechniquedeGrenoble / Institut deMicroélectroniqueElectromagnétisme et Photonique - Laboratoire d’Hyperfréquenceset deCaractérisation,Grenoble),Pierre Chirsen (MasterCommunicationScientifique etTechnique,Grenoble,PrésidentIndesciences),Raphaël Clerc(Institutd’OptiqueGraduateSchool–LaboratoireHubertCurien,Saint-Etienne),Jean-Louis Coutaz (Université deSavoie / Institut deMicroélectroniqueElectromagnétisme et Pho-tonique - Laboratoire d’Hyperfréquences et deCaractérisation,Chambéry),Pierre-Jean Crépin (PôleOptiqueRhône-Alpes),Léa Delerce(MasterCommunicationScientifiqueetTechnique,Grenoble),Dominique Dumortier (LaboratoireGénieCiviletBâtimentdel’ENTPE,Vaulx-en-Velin),Alain Fontaine(SFP,FondationNanoscience,Grenoble),Sandra Fiori(EcoleNationaled’ArchitecturedeLyon),Claude Gronfier(DépartementdeChronobi-ologie, InstitutCelluleSoucheetCerveau, InsermU846,Bron),Jean-Pierre Joly (InstitutNationalde l’EnergieSolaire,LeBourgetdulac),Anne-Marie Jurdyc(CNRS,InstitutLumièreMatière,ARUFOG,Lyon),Pierre Kern (CNRS,InstitutdePlanétologieetd’AstrophysiquedeGrenoble),Xavier Letartre(CNRS,InstitutdesNanotech-nologies de Lyon),Simon Meyer (Planétarium deVaulx-en-Velin),Nathalie Montcoffre (Institut dePhysiqueNucléaire,Lyon),Yves Petroff(BrazillianSynchrotronLightLaboratory&EuropeanSynchrotronRadiationFacil-ity,Grenoble),Florent Pigeon(LaboratoireHubertCurien,Saint-Etienne),Johan Richard(CentredeRechercheAstrophysique,Lyon),Norbert Rolland(iRTSV/PhysiologieCellulaireetVégétale(PCV),CEA-Grenoble).

EDITO

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Vousaveztouteslescartesenmain.Aprèsavoirprisconnais-sancedece recueil, vousavez lepouvoird’organiseruneconfé-renceouunensembledeconférences.

Lamarche à suivre est simple : si vous êtes intéressés paruneproposition,mettez-vousenrelationavecleresponsablelocalleplusprocheet lesco-présidentsduconseilscientifiqueRhône-Alpes. Ilsseront les relaisentrevouset leschercheursquevoussollicitez.

Dépêchez-vous, cela se termine en décembre 2015.

NOTICE

Publics cibles :

Grandpublic

Université

Lycée

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Conseil Scientifique Rhône-Alpes :[email protected]&[email protected]

Comités de pilotages locaux :

Chambé[email protected]@gmail.comLyonpatricia.lamy@[email protected]

Toutes les informations sur l’Année de la Lumière en France sont disponibles sur :

http://www.lumiere2015.fr/

CONTACTS

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SOMMAIRE

NATURE DE LA LUMIERE, INTERACTION LUMIERE MATIERE

ECLAIRAGE / IMAGE

LA LUMIERE ET LE VIVANT - SANTE

ASTROPHYSIQUE

Lalumièrepoursonderl’UniversLescouleursdel’airPhotons,physiquequantiqueetphilosophie

Quantaphotonrencontrelamatière

Laquêtedel’instantanéCommentlalumièrejoueaveclamatière?Avecl’optiquenonlinéaire!

LesNanotechnologiesdelalumièreLelaser:unesourceauxmultiplesfacettes

Lumièresettechnologies:commentfonctionnentleséclairagesàLED,lesécransplatsetlesappareilsphotod’aujourd’hui?

Lalumière:del’éclairageàl’image

Lalumièrechezlesalguesphotosynthétiques:sourced’informationetd’énergieourisquemortel?Plantesetlumière:lefondementdelavie

UtilisationdelalumièrepourdéchiffrerlesarchitecturesduvivantLestissusbiologiquesrévélésgrâceàlalumièreRayonnementSynchrotronetapplicationsmédicales

Effetsdelalumièresurlesrythmesbiologiquesetlesommeil

TouteslescouleursducielDesinterféromètresgéantspourladétectiondesondesgravitationnelles

Découvertedusuper-amasLaniakea

L’optiqueadaptative,unetechniquerévolutionnairepourl’astronomieausolLumièresurl’Atacama,àlarecherchedeslointainesgalaxiesavecMUSE

L’Universdetouteslescouleurs

Miragescosmiques:destélescopesnaturels

SPHERE,chasseurdeplanètesextrasolaires

Lanouvellevisionsurl’universfroidaveclesobservatoiresmillimétriquesNOEMAetALMA

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TELECOM

ENERGIE & CLIMAT

ART ET LUMIERE

LA LUMIERE : UN OUTIL AU SERVICE DE LA SCIENCE ET DE L’INDUSTRIE

Lestélécommunicationsoptiquespourcommuniqueràl’échelledescontinentsouàcelledespucesélectroniques

Lephotovoltaïqueàconcentration,cousinméconnuduphotovoltaïqueclassiqueImprimerdescellulesphotovoltaïques,est-cepossible?

Chaud-froidsurleclimat?

Lumièresurlapollutionatmosphérique!Mesuresdelalumièrenaturelle:dusolàl’espace

L’artdesculpterlalumièreparlamatière:comprendrelacouleurdansdegrandesœuvresdupatrimoineartistique

Lerayonnementsynchrotronauservicedel’art

LesOutrenoiresdePierreSoulage,obsessiondephysicien?

Faceàlalumière:Planeterrella

Leslaserspulsésetleursapplicationsindustrielles

LamicroscopieoptiqueauXXIèmesiècle:delaphysiqueauservicedelabiologie

RayonsT,unelumièreinvisiblepourenvoirplus

Mesurerl’électriqueavecl’optique

Unelumièrepourvoyageraucœurdesplanètes

Lesfibresoptiquesneserventpasquepourinternet

Nouveauxusages:Uneseulefibreoptique,desmilliersdethermomètresvirtuels

Aquoisertlerayonnementsynchrotron?

RayonnementSynchrotronetpaléontologie

Mettreenréseaudepetitstélescopespourlarecherched’exoplanètes

50ansdeprogrèsenimageriepourlevivant

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La lumière pour sonder l’Univers.


Les couleurs de l’air.

Aurélien Barrau - Professeur à l’Université Joseph Fourier, chercheur au Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie de Grenoble, CNRS

L’Universprésentedesaspectsextrêmementdifférentssuivant la longueurd’ondeàlaquelleilestobservé.Lalumière,desondesradioauxrayonsgammas,permetderé-vélerd’autresvisagesfondamentaux–etsouventtrèsélégants–denotrecosmos.Ellepermetderemonterauxorigines,decomprendreleBigBangetlestrousnoirs.Uneap-prochephilosophiqueetrelativeauxuniversmultiplesseraesquisséeenfiligrane.

Couchersdesoleil,arc-en-ciel,aurorespolaires,…Parquellemagiel’atmosphèrepeut-ellechangerdecouleur?Est-cequelesanimauxlesperçoiventdelamêmefaçonquenous?Atraverscesmystères,nousexploreronslanotiondecouleuretsesmultiplesperceptions.À ladécouvertede lamanièredontnotreciel,notreatmosphère,aprioritransparents,nousoffreunesigrandepalettecolorée.

Irène Ventrillard - Maître de conférences, enseignante à l’IUT1 de l’UJF et effectue ses recherches au LIPhy, Grenoble

Alexia Auffèves - Chargée de Recherche CNRS à l’Institut Néel CNRS, GrenoblePhilippe Grangier - Directeur de Recherche CNRS à l’IOGS, Palaiseau

Qu’est-cequela«réalitéquantique»?Voilàunequestionquilaisseencoreperplexelacommunautéscientifique.Al’heureactuelle,malgrélesimmensessuccèsdelamé-caniquequantique,iln’existepasdeconsensusentrelesphysicienssurl’interprétationdes équations qu’elle utilise.Des phénomènes contre-intuitifs ont lieu à l’échellemi-croscopique,etsontparfoiscomparésaucélèbre«chatdeSchrödinger»àlafoisvi-vantetmort.L’exempleduphotonpermettrademettreenlumièrecesphénomènesquiéchappentausenscommun.Apartirdequestionnementsphilosophiquessimples,uneinterprétationalternativedelamécaniquequantiqueoffrantdesperspectivesnouvellesseraproposée.

Photons, physique quantique et philosophie.

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Quanta photon rencontre la matière.Patrick Nédelec - Professeur à Lyon 1 et effectue ses recherches à l’IPNL, Lyon

Que fait la lumière lorsqu’elle rencontrede lamatière?Celadépend !Elle est par-foisabsorbée,parfois réfléchie,parfois transmise,etparfois les troisenmêmetemps!Depuis lemilieuduXXèmesiècle,nousencomprenonsunpeuplussur l’interactionLumière-Matièregrâceàl’électrodynamiquequantique.Toutelalumièreserafaitesurcephénomèneincroyablequel’onperçoitdésquel’onouvrelesyeux.

La quête de l’instantané. Jean-Louis Coutaz - Professeur à l’Université de Savoie, chercheur au laboratoire IMEP-LAHC

Les lasers sontmaintenant devenus instantanés ! En laboratoire, il est possible degénérer de manière contrôlée des impulsions lumineuses aussi courtes que 67 mil-lièmesdemillionièmedemilliardièmede secondes !Cela permet, à lamanière d’unflashd’appareilphotodedécomposerdesphénomènesultra-rapides.Onretrouvece-ttetechniquedanstouslesdomainesscientifiques,autantenrecherchefondamentalequ’appliquée.Enquêtedeconcret,touteslesréponsessurcettetechnique,sesutilisa-tionsetsonavenirserontabordées.Unpeudetempspourparlerd’instantané.

Comment la lumière joue avec la matière ? Avec l’optique non linéaire !Benoît Boulanger - Professeur à l’Université Joseph Fourier, Chercheur à l’Institut Néel CNRS, Grenoble

L’avènementdeslasersdanslesannées1960apermisd’explorerunrégimeditnon-linéaired’interactionLumière-Matière.Cephénomènepermetdefairepasserlalumièredu visible vers l’invisible et inversement.Ses applications sont très nombreuses tantdanslesdomainesscientifiquesquetechnologiques.Larechercheenoptiquenon-liné-airepermetaujourd’huilaconceptiondenouvellessourcesdelumièreetderéaliserparexempledesexpériencesdetéléportation.C’estl’occasionidéaledepartiràlarencon-tredecesinteractions.

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Les Nanotechnologies de la lumière.Pierre Viktorovitch - Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL), Ecole Centrale de Lyon

Les nanotechnologies de la lumière, aussi appelées nanophotonique, ont émergéesces50dernièresannéesdelarencontreentreoptiqueetnanosciences.Àtraversunesérie d’exemples concrets, comme les composants des systèmes de traitement del’information(lesordinateurs, les téléphonesmobiles, lescapteursbiologiquesetmé-dicaux...),l’historiqueetlesperspectivesdelananophotoniqueserontmisesenavant.Découvronscommentlasciencearéussiàmaîtriserlalumièreàl’échellenanométrique.


Le laser : une source aux multiples facettes.Christophe Bonnet - Maître de Conférences, Institut Lumière Matière, Université Claude Bernard Lyon 1-CNRS

Rayonsetsabreslasersontlargemententrésdansnotreimaginaire,maisquesait-onvraimentdecesoutils?Aujourd’hui leslaserssontpartout.Utileautantenmédecine,eninformatiquequ’enastrophysique,leurutilisationabiensouventrévolutionnélesdis-ciplinesscientifiquesettechniques.Bellerevanchepources«solutionsàaucunprob-lème»commeilsontétéqualifiéilyacinquanteans.Àladécouvertedesapplicationsdeslasersd’aujourd’hui.

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ECLAIRAGE / IMAGE

Lumières et technologies : comment fonction-nent les éclairages à LED, les écrans plats et les appareils photo d’aujourd’hui ?

Raphaël Clerc - Professeur à l’Université Jean Monnet (Laboratoire Hubert Curien UMR 5516) et à l’Institut d’Optique, Saint-Étienne

Nosécrans,nosappareilsphotoouencorenoséclairagesontconsidérablementévoluédepuislespremiersmodèles.Latechnologieprogressesanscessedansledomainedel’optique.L’arrivéedesLEDetdesOLEDsainsiquel’utilisationdecapteursinfrarougessontàlabased’uncertainnombred’évolutionsdanscedomaine.Partonsàladécou-vertedesinnovationsquiilluminerontlesvillesetintégrerontlesappareilsélectroniquesdedemain.

La lumière : de l’éclairage à l’image.Jacques Dérouard - Professeur Emerite à l’Université Joseph Fourier, Grenoble

Les prixNobel de Physique et Chimie 2014 illustrent deux des innombrables situa-tionsoù la lumière intervientdansnotreviede tous les joursetdans lesapplicationstechnologiquesouscientifiques:àsavoir laproductionde lumièrequinouséclaire,etl’observationd’objetsinvisiblesàl’oeillnu.AtraverscesdeuxprixNobel,etquelquesautres,onévoqueral’importancequerevêt lamaîtrisedela lumièredanstoutesadi-versité

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La lumière chez les algues photosynthétiques : source d’information et d’énergie ou risque mortel ?Dimitris Petroutsos - Chercheur CNRS, LPCV-iRTSV, CEA Grenoble

Les algues utilisent la lumière comme source d’énergie pour se développer etd’information pour réguler leurs processus cellulaires.Cependant, les cellules photo-synthétiques des algues absorbent plus de lumière qu’elles n’en utilisent, ce qui estnocif, voirmortel.Pour contrer ce risque,desmécanismesdephoto-protectionexist-ent. Ils permettent aux cellulesphotosynthétiquesd’évacuer l’excèsde lumièreen latransformantenchaleur.Aveclalumièreaussi,rienneseperd,riennesecréetoutsetransforme.

LA LUMIERE ET LE VIVANT - SANTE

Plantes et lumière : le fondement de la vie.Norbert Rolland - Chercheur CNRS, LPCV-iRTSV, CEA Grenoble

L’énergiedelalumièreabsorbéeparlescellulesvégétalespermetàleurschloroplastesdedevenirdevéritables«usinesénergétiques»transformantlepresquerienenpresquetout.Lespropriétésdecespetitsouvriersvertsœuvrantdanslescellulesdesplantespermettentdenousnourrirmaisaussideproduirel’énergieetlachimiededemain.

Utilisation de la lumière pour déchiffrer les architectures du vivant.

Denis Falconet - Chercheur CNRS, LPCV-iRTSV, CEA Grenoble

Observer le vivant « à la loupe » pour comprendre comment il fonctionne, voilà cequedegrandsscientifiquessesontefforcésdefairegrâceàlafabricationdelentillesàpartirduXVIIèmesiècle.Àl’échellemicroscopiquepercevoirl’organisationdenoscel-lulesaétéfondamentaledanslesprogrèsdelamédecineetdelamédication.Depuis,les techniques n’ont jamais cessé de progresser. Récemment, l’apport demoléculesfluorescentesagrandementcontribuéàl’étudedel’architectureetdeladynamiqueduvivant.Lalumièreestunoutilmajeurdanslesgrandesdécouvertesliéesauvivant.

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Les tissus biologiques révélés grâce à la lumière.Vincent Motto-Ros - Maître de Conférences, Institut Lumière Matière, Université Claude Bernard Lyon 1-CNRSLucie Sancey - Chargé de Recherche, Institut Lumière Matière, Université Claude Bernard Lyon 1-CNRS

Depuis plus de trois siècles, les progrès en microscopie optique nous permettentd’observerdeplusenplusprécisémentdeséchantillonsbiologiques invisiblesà l’œilnu. Les scientifiques ont développé, ces dernières années, uneméthode permettantd’observerlesdifférentsélémentschimiquescontenusàl’intérieurdestissusbiologiques.Àpartird’unefaiblequantitédematière,ilestpossiblederecueillirdessignauxlumineuxnousrenseignantsurlacompositionduvivant.Lalumièrepermetdepercevoirlesfrag-mentslesplussubtilsdescellulesduvivant.

Rayonnement Synchrotron et applications médicales.Alberto Bravin - Scientifique, European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble

LadécouvertedesrayonsXàlafinduXIXèmesièclearévolutionnélediagnosticetlestraitementsmédicaux:ilétaitdésormaispossibledevisualiserlesorganesinternessanstoucherlepatient,etlaradiothérapiepermettaitdetraiterdestumeursprofondes.LedéveloppementdenouvellessourcesderayonnementXproduitparlessynchrotronscrée une seconde révolution. Ils permettent d’obtenir des images 3D de très bonnequalitéetdefairedesthérapiespourmieuxtraiterlestumeursducerveau.Unenouvellerévolutionmédicaleofferteparlalumière.

Effets de la lumière sur les rythmes biologiques et le sommeil.Claude Gronfier - Inserm U846, Département de Chronobiologie, Lyon

L’œilnesertpasqu’àvoir!Unebonnehygiènelumineuseestimportante,pouréviterd’avoirunsommeilperturbéetdesfonctionsphysiologiquesaltérées.Eneffet,c’estlalumière,enactivantdesphotorécepteurssituésdanslarétine,quiremetàl’heurequo-tidiennementnotrehorlogeinterneetainsipermetd’exprimernosfonctionsbiologiquesaubonmoment(telquenotrecycledusommeil,notremétabolisme,notrehumeur...).Lesrecherchesactuellessur leseffetsnon-visuelsde la lumière font l’objetdepistesd’applicationscliniquesprometteuses.

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ASTROPHYSIQUE

Toutes les couleurs du ciel.Isabelle Vauglin - Astronome, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, ENS)

Lalumièrevisiblealongtempsétélaseuleutiliséepourétudierlesobjetsdel’univers.Aujourd’hui,toutesleslongueursd’ondesontutilisées.Latempératured’uneétoilepeutêtredéterminéeparsacouleur.Lesondeslumineusesinvisiblesàl’oeilnu(rayonsXetgamma,ondesradio...)sontnécessairespourétudierprécisémentlacompositiond’uneétoile,savitessederotation,ouencoreladistanced’unegalaxie.Destélescopesetdesdétecteursontétécréésafindedécouvrirlessecretsdesastres.Unvoyageauprèsdesinstrumentsquinousprojettentdanslesétoiles.Potentiellementconnectableavecunedémonstrationexpérimentale.

Des interféromètres géants pour la détection des ondes gravitationnelles.

Frédérique Marion - Directrice de recherches au CNRS, Laboratoire d’Annecy-le-Vieux de Physique des Particules

“Écouter»l’espace-temps,c’estlegranddéfiquitientenhaleinecertainschercheurs.Etpourtenterdecapterlesinfimesvibrationsprovenantdesphénomèneslesplusvio-lentsducosmos,lesscientifiquesontdéveloppéd’immensesinterféromètres.Nouspar-tironsainsiàladécouvertedecesdétecteursgéantsd’ondesgravitationnelles,commeVirgo,etnousnouslaisseronsporterparlespectacle«sonetlumière»quenousoffrel’Univers.

L’Univers de toutes les couleurs.Emmanuel Pécontal - Astronome, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, ENS)

La lumièreestnotreprincipalmessagerpoursonder l’Univers.Aucoursdessiècles,nombreuxsont les résultatsque lesastronomesontaccumulésgrâceà l’observationdelalumièreémiseparlesétoiles,lesgaz,lespoussièresetautresobjetsexotiques.Toutefois,notreœiln’estcapabledepercevoirqu’uneinfimepartiedelalumièreémise.Endécouvrantcettepartde la lumièrequinousest invisible, lesscientifiquesontpucomprendredesphénomènes révolutionnantainsi l’astronomieauXXèmesiècle.Ex-ploronslepanoramadel’Universparleprismedesescouleurs,visibleet“invisible”.

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Découverte du super-amas Laniakea.Hélène Courtois - IPNL, Lyon

LaVoieLactéeaunenouvelleadresse.Ellefaitmaintenantpartied’unsupercontinentde galaxies : Laniakea.Mais quel est l’impact de cette nouvelle compréhension desstructurescosmiquesentourantnotregalaxiesurnosconnaissances?Grâceauxnou-vellesméthodesdecosmographie,noussommescapablesdecartographierlamatièreinvisible,decomprendredemieuxenmieuxlesloisfondamentalescommelagravitationetd’apprendrecommentlesgalaxiessesontformées.EnroutepourLaniakea.

L’optique adaptative, une technique révolu-tionnaire pour l’astronomie au sol.Maud Langlois - Chargée de recherche, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, ENS)

L’observationducielestunedespassionsdel’humanité.L’étudeetlacaractérisationdesplanètesextrasolairesest très importantepourcomprendre la formationdessys-tèmesplanétairesmaisestparticulièrementdifficilesurTerre.La technologieactuellenouspermetdeconstruiredestélescopestoujoursplusgrosetpluspuissants,maisquirestent limitéspar lesperturbationsatmosphériques lorsque l’onobservede la terre.L’optique adaptative est une technique révolutionnaire capable de compenser le floudueàcesperturbationsetquipermetànosobservatoiresd’êtrelesplusefficacespos-sibles.Cettetechniqueanotammentrendupossibleladétectiondirectdelalumièredesplanètesextrasolairesetleurcaractérisation.Unbancexpérimentaldedémonstrationde l’optiqueadaptativepourraêtreutiliséenfonctiondupublic

Lumière sur l’Atacama, à la recherche des lointaines galaxies avec MUSE.Roland Bacon - Directeur de recherche, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, ENS)

Observerlesgalaxiesauxconfinsdel’Univers,ilya12milliardsd’années,pourmieuxcomprendrenosorigines,c’estledéfiqueseproposedereleveruneéquipeinternation-aleautourde l’instrumentMUSE, formidablemachineà remonter le temps, tout justeinstalléesur leVeryLargeTelescopedans ledesertde l’Atacama.Undéfi technique,scientifiqueethumain,débutéilyaplusdetreizeansetquenousracontesonconcep-teurennousdévoilantlespremiersrésultatsdecetteexperienceextraordinaire.

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ASTROPHYSIQUE

Mirages cosmiques: des télescopes naturels.Johan Richard - Astronome, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, ENS)

Auvoisinaged’unastremassif,mêmelesrayonslumineuxsontcourbés.Préditeparla théoriede la relativitégénérale,cettepropriétéde la lumièrecréeuneffetde“len-tillegravitationnelle”quiamplifielessourcesdelumièresdistantesenarrière-plan,àlamanière d’une loupe grossissante.Combiné avec nos télescopes les plus puissants,cetélescopenaturelpermetderepousserleslimitesaccessiblesparnosinstruments.Quandl’universnousdonneuncoupdepoucepourlecomprendre.

SPHERE, chasseur de planètes extrasolaires.Jean-Luc Beuzit, Anne-Marie Lagrange , Gael Chauvin, David Mouillet - IPAG, Grenoble

En apprendre plus sur le voisinage de notre système solaire, tel est la mission del’instrumentSPHERE.Plusprécisément,SPHEREvapermettreànosscientifiquesdedétecteretd’analyserlesplanètesdesétoilesavoisinantes.Souventinvisibleàcausedel’éclattropimportantdeleurssoleils,ilafallumettreaupointunoutilformidablepourapercevoircesplanètes«proches».SPHEREestdonclerésultatdelacombinaisondeplusieurstechniquesdepointeetnouspermetsdedécouvrirdesnouveauxmondes.

La nouvelle vision sur l’univers froid avec les observatoires millimétriques NOEMA et ALMA.Karl Schuster - Directeur de l’IRAM, Grenoble

Observertoujoursplusloinetavectoujoursplusdedétails.C’estundéfiperpétuelquerelèvenosscientifiquesetnosingénieurs.Lamatièreinterstellaire, froideet lointaine,estdesplusdifficilesàobserveretàcomprendre.Pourpouvoirl’atteindre,deuxsupersobservatoiresmillimétriquessontsortisdeterre.NOEMAetALMAnousoffredesrésul-tatsspectaculairesquiontdesimpactsimportantssurl’astronomiemondiale.

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TELECOM

Les télécommunications optiques pour communiquer à l’échelle des continents ou à celle des puces électroniques.Jean-François Roux - Maître de conférences à l’Université de Savoie, chercheur au laboratoire IMEP-LAHC

Lalumièreadepuislongtempsaidél’hommeàcommuniquersurdelonguesdistances.Maisl’inventiondulaserpuisdelafibreoptique,ilyamoinsde50ans,ontprovoquéunprogrèsconsidérablepour lestélécommunicationsoptiques.Lesréseauxdefibresoptiquespermettentdéjàd’échangerdesdonnéessurdelonguesdistancesbienplusrapidement.Voyonscomment,demain,lalumièrepourraits’inviterjusquedanslespro-cesseursdenostéléphonesetordinateurs.Unbancexpérimentaldedémonstrationde transmissionparfibreoptiquepourraêtreutiliséenfonctiondupublic

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ENERGIE & CLIMAT

Le photovoltaïque à concentration, cousin méconnu du photovoltaïque classique.Mathieu Baudrit - CEA INES, Chambéry

Lephotovoltaïqueàconcentrationestnéàlamêmeépoquequelephotovoltaïqueclas-sique.Pluscomplexe,cette technologien’estapparuesur lemarchéquerécemment.Néanmoins,enconcentrantoptiquementlesrayonslumineuxsurlescellulesdeconver-sionenélectricité,ellepourraitaugmenterlerendementetlarecyclabilitédespanneauxsolairesactuels.Autantd’élémentsprécieuxpourledéveloppementdel’énergiesolaire.

Imprimer des cellules photovoltaïques, est-ce possible ?Lara Perrin - Maître de conférences à l’Université de Savoie, laboratoire LEPMI/INES, Le Bourget-du-Lac

Imaginonsqu’ilsoitpossibledefabriqueràfaiblecoûtdessurfacescapablesdetrans-formerlalumièreenélectricité.Ledéveloppementdecellulesphotovoltaïqueslégèresetflexiblespermettentd’envisager.Desprocédésindustrielsinnovantssontdéveloppéspour permettre de les imprimer avec lesmêmes techniques qu’une imprimante clas-sique.Larévolutionénergétique,seraitaussisimplequechangerunecartouched’encre.

Chaud-froid sur le climat ?

Patrick Rairoux - Professeur, Institut Lumière Matière, Université Claude Bernard Lyon 1-CNRS

Lesgazàeffetdeserreabsorbentlesrayonnementssolairesquitraversentl’atmosphère.Cependant,enfonctiondutempsetdulieu,l’augmentationdelaconcentrationdecesgaz n’entraînent pas forcément un réchauffement climatique. En s’appuyant sur desdonnées nationales et internationales, prenons acte de l’état des lieux des connais-sancessur le changement climatique.Et envisageons l’avenir avecdesperspectivesobjectivesetoptimistes.

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Lumière sur la pollution atmosphérique !

Patrick Rairoux - Professeur, Institut Lumière Matière, Université Claude Bernard Lyon 1-CNRS

Chaquejourlapresserelateunévénementdepollutionatmosphériquetoutenabor-dant les conséquences inexorables sur la qualité sanitaire. C’est un phénomène quiimpliquedenombreuxprocessuschimiquesetphysiquescomplexesdont lerayonne-mentsolaire.Lacompréhensiondecesprocessusetde leurs impactsaméliorera lesoutilsnécessairespourécarterlesdangersdelapollutionatmosphériquesurlasanté,l’environnementetleclimat.

Mesures de la lumière naturelle : du sol à l’espace.

Dominique Dumortier - Chercheur au Laboratoire Génie Civil et Bâtiment, Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat

Lesêtresvivantsontbesoindelumièrenaturellepourvivreetgrandir.Ainsilesvaria-tionsjournalièresetsaisonnièresdelalumièrenaturellesontunenjeuimportant,pourlaconceptiondenosespacesdevienotamment.DeLyonàNagoya,unréseauinterna-tionaldestationsmétéorologiquesspécialiséesétudieleclimatlumineux.Depuisplusd’unedizained’années, lessatellites, telsquelessatellitesMeteosat,complètentcesmesuresausoletpermettentd’obtenirunecouverturegéographiquecontinueavecunerésolutiondequelqueskilomètresseulement.

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ART ET LUMIERE

L’art de sculpter la lumière par la matière : comprendre la couleur dans de grandes œuvres du patrimoine artistique.Mathieu Hébert - Laboratoire Hubert Curien UMR 5516 CNRS et Université Jean Monnet de Saint-Étienne, et Institut d’Optique - Graduate School.

Larévolutionnumériqueafaitdel’imageunobjetvirtuel,accessibleàtousengrandnombreetenunclic.Lesartistesd’antann’utilisaientpasd’ordinateursetpourtantilsexcellaientquandmêmedansl’artdetravaillerlamatière,de«tordrelalumière»pourcréerdes teintes,desnuancesetdes reflets.Nouscomprenonsaujourd’hui lesphé-nomènesoptiquesutiliséspourproduiresesœuvres.Petit tourd’horizondesœuvresd’artd’époqueetdeleursprincipesoptiques.

Le rayonnement synchrotron au service de l’art.Marine Cotte - Responsable du groupe imagerie, European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble

L’utilisationdu rayonnementsynchrotron,d’abord trèspeuutiliséauservicede l’art,estàprésentfréquentesurdesmatériauxdiverscommelapeinture,leverre,lesmé-taux, les tissusou lebois.Percer lessecretsdesœuvresestcequenousoffrecettetechniquenouvelle : lescomposantes, lesprocédésdesynthèse, levieillissement, laréactionàlalumière.Unnouveauregardestmaintenantpossiblesurlesœuvresd’art.

Les Outrenoires de Pierre Soulage, obsession de physicien ?Joël Chevrier - Professeur à l’Université Joseph Fourier & Chercheur à l’Institut Néel CNRS, Grenoble

PierreSoulagesàproposdesOutrenoirs:«Lalumièretellequejel’emploieestunematière».L’artistetravailcettematièreavecdegrandessurfacesnoiresoudegrandesplaquesdeverresspécialementcréésavecleCNRS.Lesphysiciensquiétudientlalu-mière,latransformententravaillantlessurfacesetlesmatériaux.Danscesdeuxcas,uneactivitédifficile:lalumièreneselaissepasdompterfacilement.

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Face à la lumière : Planeterrella.Jean Lilensten - Directeur de recherches CNRS et planétologue IPAG, Grenoble

Quin’ajamaisrêvédevoiruneaurorepolaire,cesmagnifiquesphénomènesatmos-phériquescolorésquiseproduisentlesnuitslesplusclairsauxpôles?UnlaboratoiregrenobloisamisaupointuneversionmodernedelaTerrella, laPlaneterrella.Cet in-strumentpermetderecréeretvisualiserdesaurorespolairesdansdesenceintessousvides.C’estunoutilspectaculairedemédiationscientifiquequin’estpascouvertparunbrevetetquiaessaiméàtraversnotreplanète.Bientôtplusde25Planeterrellaspour-rontoffrirlespectaclefabuleuxdesaurorespolairesauxquatrecoinsdumonde.

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Les lasers pulsés et leurs applications industrielles.

Denis Barbier - Teem Photonics, Meylan

Aujourd’hui un tiers desmachines-outils vendues dans le monde se basent sur unlaser.Lesnouvellesmachinesdefabricationentroisdimensions,elles-mêmes,enuti-lisent.Leslaserspulséspermettentdemarquer,découper,évaporer,déposer,souderetmêmedurcir.Céramiqueslesplusdures,plastiquesoumétaux,ungrandnombredematériauxsontconcernés.Allonsàlarencontredes1001applicationsdeslasers.

La microscopie optique au XXIème siècle : de la physique au service de la biologie.Jacques Dérouard - Professeur Emerite à l’Université Joseph Fourier, Grenoble

Lemicroscopeestdepuislongtempslesymboleincontestabledel’instrumentdebasedu biologiste.Au XXIème siècle, il a bénéficié d’améliorations considérables dues àdemultiplesprogrèstechniquesetscientifiquesenphotonique,maisaussienbiologiemoléculaireetgénétique.Denosjours,onpeutlocaliserdesprotéinesindividuellementauseindescellulesvivantesavecuneprécisioninégalée.L’histoiredecesinnovationsserapasséeen revue,pourmieuxcomprendre lesprogrèsenbiologie, jusqu’auprixNobeldeChimieen2014.

Rayons T, une lumière invisible pour en voir plus.

Frédéric Garet - Maître de Conférences à l’Université de Savoie, chercheur au laboratoire IMEP-LAHC

LesondesélectromagnétiquesTérahertz,ourayonsT,apparaissentcommeuneré-ponseàdemultiplesproblèmesqued’autresdomainesde la lumière invisible (infra-rouge,ondes radio, rayonsX...) ont laissés sanssolutions. Ils permettent de “voir” àtravers lesmursou lesvêtements,parexemple.Tout justesortisdes laboratoires, ilspourraientdéjàêtreutiliséspourdétecterdessubstances“sensibles”oudangereuses,etmêmedétecterdescancers.

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Mesurer l’électrique avec l’optique.Gwenaël Gaborit - Maître de conférences à l’Université de Savoie, chercheur au laboratoire IMEP-LAHC

Lesondesélectromagnétiques,de la lumièrevisibleauxondesradios,seretrouventpartoutdansnotrequotidien.Malgréleursinconvénients,lesantennesmétalliquessontutiliséesdepuisplusd’undemi-sièclepourmesurerleschampsélectriquesassociésàcesondes.Lesinnovantscapteursoptiquesprésententdesperformancesbiensupéri-eures.Depuispeusurlemarché,leursapplicationssontdéjànombreuses:gestiondeslignesélectriques,technologiesmilitaires,...Remplaceront-ilsunjournosinesthétiquesantennesrâteaux?

Une lumière pour voyager au cœur des planètes.Alfonso San Miguel - Professeur, Institut Lumière Matière, Université Claude Bernard Lyon 1-CNRS

Lalumièreestconstituéed’ungrandnombredecouleurs,certainesvisiblesetd’autresinvisiblescommelerayonnementsynchrotron.Afindeproduirecettelumièreengrandequantité, les scientifiques ont construit des accélérateurs de particules. Elle illuminealorsdesobjetsmicroscopiquespourpermettredecomprendrel’histoiredelamatièreaucentredelaTerreoudeJupiter.Deslieuxoùrègnentdesconditionsdepressionsextrêmesquel’onretrouveaussiaufonddenotrepoche…dansnossmartphones.

Les fibres optiques ne servent pas que pour internet.Anne-Marie Jurdyc - Directeur de Recherche, Institut Lumière Matière, Univer-sité Claude Bernard Lyon 1-CNRS

Leprinciped’unefibreoptiqueesttoujourslemême.Unfaisceaudelumière,visibleouinvisible,sepropageàl’intérieurdelafibre.Lesapplications,parcontre,sontinnombra-bles.Lesfibresoptiquessontprésentesdansnoshabitationsgrâceàinternet,maisaus-siparl’éclairage.Ellessontutiliséesenmédecine,pourleslasers,dansl’aéronautique,etc.Sensiblesàlapressionetlatempérature,ellesserventmêmeàsurveillerdesou-vragesd’art.Lesfibresoptiquesnefontpas(encore)lecafé.

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Nouveaux usages : Une seule fibre optique, des milliers de thermomètres virtuels.

André Champavère - Responsable de l’initiative GO2S (Guided Optic & Sensor Sys-tems) à l’ARUFOG (Association pour la recherche et l’utilisation de la fibre Optique et de l’optique Guidée) – Responsable Recherche & Innovation JDSU Saint-Étienne

Etsilafibreoptiquedétectaitlesincendies?Cettetechnologieestaujourd’huiincon-tournablepourlatransmissiondel’informationàtrèshautdébit.Pourtant,ellenevousapasencoredévoilétoutsonpotentiel!Chaquemètredefibrepeutêtreaussiutilisépourmesurerlatempérature,lescontraintesmécaniquesetbiend’autresparamètres.Delasurveillancedesouvragesd’artàl’alarmeanti-intrusion,découvronslesnouveauxchampsd’applicationquis’offrentàcettemerveilleusetechnologie.

A quoi sert le rayonnement synchrotron ?

Jean Susini - Directeur Scientifique, European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble

UnsynchrotronestunaccélérateurdeparticulesquipermetdeproduiredesrayonsX.LesynchrotroninstalléàGrenobledepuisplusdevingtansfaitmaintenantpartidupay-sagelocal.Néanmoinssonfonctionnementrestebienmystérieuxpourlamajoritéd’entrenous.CettesourcederayonsXestpourtantutiliséedansdenombreuxdomaines,delamédecineàl’archéologie.Application,utilisation,conception...lessynchrotronsn’aurontplusdesecretpourvous.

Rayonnement Synchrotron et paléontologie.

Paul Tafforeau - Scientifique, European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble

Lesynchrotron,gigantesqueappareil,permetd’observerdesfossilesinfinimentpetitsetd’obtenirainsidesimagesen3Dinédites.Cetteméthodeestunerévolutionpourlapaléontologie: lesscientifiquesnerisquentplusd’abîmer lesfossilesen lesétudiant.Ellepermetaussid’enrévélerdenouveauxquiétaientdifficilesd’accès,commeceuxprisonniersdansl’ambreparexemple.Ildevientmêmepossibledereconstituerlesor-ganesdecesfossiles.Rencontreavecunetechnologiedufuturpourfaireunsautdanslepassé.


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Mettre en réseau de petits télescopes pour la recherche d’exoplanètes.Guillermo Martin - Maître de Conférences à l’UJF-IUT1 de Grenoble, chercheur au laboratoire IPAG

Détecter la“lumière”desplanètesextrasolairesnécessitedestélescopesdeplusenplusgrands.Unealternativepossibleestd’utilisersimultanémentplusieurstélescopespluspetitsdontilfautensuitecombinerlessignaux.L’interférométrieenoptiqueguidéeestalorstrèsutile.Ellepermetaussideréaliserdesappareilsdemesuresperformantstrèscompacts,delatailled’unpaletdehockey.Ildevientalorsenvisageabledelesem-barquersurdesnanosatellites.L’unionfaitlaforce,ycomprisenoptique.

50 ans de progrès en imagerie pour le vivant.

Jean-Claude Vial - DR-Emerite CNRS

Lesprogrèsconsidérablesdanslacompréhensionduvivantsontengrandepartiedueà l’évolutiondes techniquesd’observation,particulièrementà l’échellemicrométrique.Lescellulesetlestissusquicomposentlesêtresvivantslivrentpeuàpeuleurssecrets,la lumièreycontribuegrandement.Lasers,chromophoresetfluorescences,vousdé-couvrirezlesoutilsettechniquesquipermettentauxchercheursd’avanceràpasdegé-antdepuisprésdecinquanteans.

Directeur de publicationBenoîtBoulanger

Redacteur en chefPierreChirsen

RédacteursLesconférenciers,lecomitédepilotage,lesétudiantsenM1CSTdeGrenoble

Mise en page et charte graphiqueLéaDelerce

RemerciementsNicolasBerton,BenjaminBourdon, Jean-BaptisteNail, BilelOsmane,ManonPechoux,JulienRidouard,LenaRobert,JulieRuelle.

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RECUEIL DE CONFÉRENCES - Echosciences Grenoble€¦ · 2 Vous avez toutes les cartes en main. Après avoir pris connais-sance de ce recueil, vous avez le pouvoir d’organiser une

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