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Dossier : deux nouveaux instituts au Collège de France

L’Institut de chimie

Marc Fontecave
Traduction(s) :
The Chemistry Institute

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Mots-clés :

institut, chimie
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Texte intégral

Pr Marc FontecaveAfficher l’image
Crédits : Patrick Imbert - Collège de France

1La chimie au Collège de France a fait l’objet d’une attention toute particulière au cours des dernières années. Après les départs des professeurs Jean-Marie Lehn et Jacques Livage, une ambition nouvelle pour cette discipline s’est traduite par plusieurs créations de chaires : la chaire de Chimie des processus biologiques du Pr Marc Fontecave en 2008, la chaire de Chimie des matériaux hybrides du Pr Clément Sanchez en 2011, et la chaire de Chimie du solide et de l’énergie, dont le titulaire, le Pr Jean-Marie Tarascon, a pris ses fonctions début 2014. Pour la première fois dans l’histoire de l’institution, le Collège de France accueille donc trois chaires de chimie.

2Avec la fin des grands travaux au Collège de France, les trois chaires sont réunies dans une nouvelle structure partagée : l’Institut de chimie. Ce dernier regroupe les trois laboratoires qui y sont associés : le laboratoire de Chimie des processus biologiques dirigé par Marc Fontecave, le laboratoire de Chimie de la matière condensée de Paris dirigé par Clément Sanchez et le laboratoire de Chimie du solide et énergie dirigé par Jean-Marie Tarascon. Cette politique a clairement pour objectif de créer au Collège de France un pôle de recherche d’excellence en chimie, s’appuyant sur la complémentarité des trois chaires.

3À l’interface de la chimie et de la biologie, le laboratoire de Marc Fontecave s’intéresse aux systèmes enzymatiques complexes présents dans les organismes vivants et participant à des réactions métaboliques ou biosynthétiques, biosynthèse de cofacteurs essentiels organiques et inorganiques, modification sélective d’acides nucléiques, pour en comprendre les mécanismes et la structure. Il dispose depuis peu d’une plate-forme de cristallographie des protéines localisée sur le site du Collège de France. Ces systèmes sont notamment étudiés du point de vue de leurs applications potentielles : cibles thérapeutiques ou biocatalyseurs dans des dispositifs de conversion d’énergie. Sur cette base, il développe des approches originales de chimie bioinspirée, visant à mimer chimiquement les sites actifs des enzymes, pour inventer de nouveaux catalyseurs synthétiques, potentiellement utiles dans des processus de photosynthèse artificielle conduisant à la production d’hydrogène ou à la valorisation du CO2.

4Clément Sanchez est un spécialiste de la chimie des matériaux. Son laboratoire développe des méthodes de synthèse de matériaux et nanomatériaux originaux, à partir de précurseurs moléculaires, y compris d’origine biologique, permettant un contrôle de la structure cristalline, de l’homogénéité, de la taille, de la porosité, de la morphologie de ces matériaux. Les méthodes de la chimie douce sont plus particulièrement exploitées, impliquant des conditions de température, de pression et de solvants qui autorisent l’incorporation de molécules biologiques. Cette recherche implique des compétences en caractérisation de matériaux : RMN du solide, diffraction et diffusion des rayons X, microscopies diverses, et analyse des interfaces. Ces projets s’inscrivent dans des perspectives de développements techno­logiques et d’applications dans les domaines de l’énergie (matériaux pour la catalyse et la photocatalyse) et de la santé (imagerie, vectorisation thérapeutique, biomatériaux).

Le Pr Jacques Livage, le Pr Clément Sanchez et l’équipe de la chaire Chimie des matériaux hybrides

5La chimie du solide joue un rôle majeur dans les développements de l’industrie chimique. Aujourd’hui, les nouveaux matériaux solides doivent être plus sophistiqués, miniaturisés, robustes, recyclables, respectueux de l’environnement, économes en énergie, peu coûteux. Jean-Marie Tarascon représente ce domaine, plus particulièrement à travers ses recherches innovantes concernant le stockage de l’énergie. Son laboratoire élabore de nouveaux matériaux peu coûteux et efficaces, dans lesquels la nanostructuration joue un rôle majeur, pour la mise au point d’électrodes originales à utiliser dans des batteries de véhicules électriques. Il s’intéresse également aux matériaux organiques issus de la biomasse (sucres, acides organiques) pour inventer de nouvelles batteries « vertes » à électrode renouvelable.

Le Pr Marc Fontecave et son équipe

6L’Institut de chimie, ainsi constitué de ces trois chaires et de ces trois laboratoires caractérisés par une intéressante complémentarité, et fort d’une cinquantaine de chercheurs et d’une soixantaine de doctorants et post-doctorants, est donc impliqué dans une importante activité de synthèse de molécules et matériaux divers, de leur caractérisation fine à l’aide des outils modernes de l’analyse chimique à leur valorisation dans des dispositifs technologiques. À côté d’une grande diversité de projets, l’Institut de chimie affiche clairement une volonté stratégique de se positionner dans le domaine des nouvelles technologies de l’énergie, dans lequel les forces des trois laboratoires peuvent travailler en synergie, pour conduire notamment à l’invention de nouveaux (nano)matériaux hybrides, solides, moléculaires et bioinspirés à propriétés catalytiques, photocatalytiques, électrocatalytiques pour le développement de nouvelles piles, de nouveaux photoélectrolyseurs et de nouvelles batteries. Si des collaborations existent déjà entre les différents laboratoires de l’Institut, le rassemblement géographique de ces forces scientifiques ne peut que conduire à les renforcer. La proximité de physiciens, comme Antoine Georges et ceux de son laboratoire, notamment spécialisés dans l’étude théorique des propriétés électroniques des matériaux, par exemple les oxydes de métaux de transition, ouvre des perspectives enthousiasmantes de développement de projets à l’interface chimie-physique et théorie-expérience au Collège de France.

7Enfin cet institut a pour ambition de constituer un élément moteur de la chimie du centre de Paris, à travers aussi bien ses interactions avec la chimie d’excellence de l’université Pierre et Marie Curie que sa participation au pôle de recherche « Paris Sciences et Lettres ». Cette richesse permet d’envisager un développement de la chimie à la fois dans le domaine de la recherche fondamentale et dans celui de l’ingénierie. Cette double orientation peut avoir un impact original sur la formation des jeunes chimistes (masters, doctorants, ingénieurs) ainsi que sur les relations avec le secteur industriel, permettant une politique d’innovation et de valorisation active.

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Table des illustrations

Légende Le Pr Jacques Livage, le Pr Clément Sanchez et l’équipe de la chaire Chimie des matériaux hybrides
URL http://lettre-cdf.revues.org/docannexe/image/1782/img-1.png
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Légende Le Pr Marc Fontecave et son équipe
URL http://lettre-cdf.revues.org/docannexe/image/1782/img-2.png
Fichier image/png, 2,1M
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Pour citer cet article

Référence électronique

Marc Fontecave, « L’Institut de chimie », La lettre du Collège de France [En ligne], 38 | juin 2014, mis en ligne le 01 avril 2015, consulté le 26 mars 2017. URL : http://lettre-cdf.revues.org/1782

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Auteur

Marc Fontecave

Chimie des processus biologiques

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Droits d’auteur

© Collège de France

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