Un prix Nobel à Grenoble INP-Phelma

Hiroshi Amano, prix Nobel de physique 2014 pour la découverte des LED bleues[1], était de passage à Grenoble le 10 avril 2017. Il a donné une conférence sur son travail mais également sur sa vision du monde futur. Des étudiants de l’école Phelma ont eu le privilège d’obtenir un entretien avec lui.

Hiroshi Amano était de retour à Grenoble, ville même où il a appris, en 2014, qu’il était le nouveau Prix Nobel de physique pour son travail mené au cours de son doctorat, terminé en 1989. Après un accueil chaleureux, le professeur Amano débute sa conférence en abordant non pas son Prix Nobel mais en parlant de nous, jeunes étudiants français. Il nous encourage à prendre notre place dans le paysage scientifique et social et nous met en garde contre ce que les Japonais appellent la Silver Democracy, ou « démocratie des poivre et sel ». Selon lui, à vingt ou trente ans notre esprit est tout à la fois créatif et rationnel, et donne en exemple quelques-uns des plus grands entrepreneurs de ce monde.

Monsieur Amano est lui-même l’exemple qu’à vingt ou trente ans on peut être capable de grandes choses. Étudiant à l’université de Nagoya, il est passionné par les ordinateurs et par leur miniaturisation. Il réalise que l’un des obstacles à cette miniaturisation est l’utilisation des tubes cathodiques pour les écrans. Les LEDs rouges et vertes existaient déjà, mais, s’il réussissait à créer les LEDs bleues, il pourrait révolutionner le monde de l’électronique.

Dans les années 80, par déductions scientifiques, on supposait que le nitrure de gallium (GaN) devait être le matériau de base des LEDs bleues — ce qui a été démontré par la suite. Beaucoup de scientifiques avaient abandonné les recherches faute de résultats probants. Isamu Akasaki — également Prix Nobel 2014 —, était l’un des derniers qui menaient encore des recherches sur le GaN. C’est ainsi que H.Amano, futur Prix Nobel qui s’ignorait, décide de rejoindre son laboratoire et de débuter un master poursuivi en doctorat.

 

Quel avenir pour les LEDs ?

 Pr. Amano nous présente ensuite sa vision du monde futur, une société synonyme de confort, de sécurité, de protection de l’environnement et d‘économie d’énergie. Les LEDs participent déjà à ce dernier point de manière significative, néanmoins elles sont aussi au cœur d’innovations à enjeux humanitaires.

Outre des applications dans le domaine médical et le remplacement des écrans LCD peu efficaces, les LEDs permettront d’apporter la lumière électrique au monde entier — puisqu’actuellement, plus d’un milliard de personnes dans le monde n’ont pas accès à cette ressource[2]. En effet, combiner les LEDs bleues avec du phosphore[3] permet d’obtenir une source de lumière blanche peu énergivore qui peut facilement être alimentée par des cellules solaires. C’est d’ailleurs la raison pour laquelle le Pr.Amano a reçu les remerciements du gouvernement mongol : les jeunes générations avaient abandonné le style de vie nomade, refusant un mode de vie autant en décalage avec la technologie de leur temps ; elles peuvent à présent y revenir en bénéficiant de l’éclairage LED dans leur yourte.

Une deuxième application permettrait cette fois de démocratiser l’accès à l’eau potable qui est un problème sanitaire majeur, par exemple dans les pays d’Afrique ou en Inde : 663 millions de personnes n’y ont pas accès et 2,4 milliards de personnes n’ont pas d’infrastructures acheminant l’eau potable. Des LEDs émettant dans l’utraviolet permettraient de purifier l’eau à faible coût, donnant accès à une eau saine à des millions de personnes.

Enfin, H.Amano évoque le problème de la mélatonine, appelée hormone du sommeil, dont la sécrétion est significativement diminuée par l’éclairage aux LEDs bleues chez les adolescents et jeunes adultes. Une solution présentée par le Prix Nobel serait d’opter le soir pour un éclairage qui émettrait sous d’autres longueurs d’onde. Néanmoins, l’éclairage actuel n’est pas nécessairement à abandonner en cours de journée, puisqu’il réduirait les risques de développer une myopie et présente donc certains avantages.

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Entretien avec un Prix Nobel

La conférence terminée, nous sommes sept étudiants[4] à nous réunir dans les bâtiments de Phelma Campus. Nous rencontrons Hiroshi Amano dans l’une des salles de cours, en présence de chercheurs et maîtres de conférence Grenoblois. Calme, réservé au premier abord, Hiroshi Amano s’assoit parmi nous, et nous débutons l’entretien le moins timidement que nous le pouvons, par quelques questions scientifiques tout d’abord. Il nous parle notamment de l’intérêt de l’alliance modélisation informatique et manipulations expérimentales utilisées actuellement, qui permettent ensemble de comprendre plus facilement les phénomènes physico-chimiques se produisant dans un réacteur MOVPE.

Ces questions préliminaires nous dévoilent le professeur Amano comme un homme tout d’abord très humble, qui ne pose pas une distance marquée entre nous, simples étudiants, et lui-même. A la question « comment avez vous pensé à utiliser du saphir comme substrat – alors que la structure du saphir et du GaN n’ont rien à voir ? » il répond, que, à vrai dire, il n’est pas du tout spécialiste en science des matériaux. Sachant que son Prix Nobel porte exclusivement sur des avancées en sciences de matériaux, sa remarque a causé une certaine hilarité.

Ses réponses à des questions plus personnelles ne font que mettre davantage en évidence l’humilité de H.Amano.

Aujourd’hui, il a, comme il nous l’a montré lors de la conférence, une certaine vision pour le monde futur, il entrevoit toutes les applications que les LEDs permettraient de développer, vision qu’il n’avait pas lors de sa thèse : il ne travaillait alors que sur le court terme, pour obtenir son doctorat, nous avoue-t-il avec sincérité.

Obtenir le Prix Nobel n’a pas vraiment changé ses relations avec ses collègues, il enseigne toujours à Nagoya, mais il ne mène plus directement de travaux de recherche, il dirige une équipe et a davantage de contacts avec le milieu politique. Lorsque nous lui demandons s’il ne regrette pas le travail en laboratoire, il répond qu’en réalité, il considère cela comme un devoir et nous sentons au ton de sa voix que ce mot est lourd de sens pour lui. Lever des fonds pour la recherche constitue une forte compétition, où interviennent les ministères de l’éducation et de l’industrie et les organismes privés. H. Amano a la chance de bénéficier d’une certaine notoriété et il lui semble normal de l’employer à trouver des financements pour poursuivre les recherches qu’il avait commencées. Aussi, s’il ne ressent pas directement la pression due à la nécessité d’obtenir des résultats fiables vis-à-vis des organismes qui financent leurs recherches, son équipe, elle, la ressent. C’est le revers de la médaille : la communauté scientifique regarde beaucoup plus le travail du laboratoire d’un Prix Nobel que la première publication d’un doctorant qui, selon ses dires, n’intéressait personne.

Puis nous lui demandons pourquoi il a choisi la recherche plutôt que l’ingénierie. Il a souvent été considéré comme une personne qui n’était pas faite pour le monde de l’entreprise, raison pour laquelle il s’est orienté vers l’enseignement. D’ailleurs, le lendemain de notre rencontre, le professeur Amano a rencontré d’autres étudiants de Phelma (filières Science et Ingénierie des Matériaux et Functional Avanced Material Engineering) et il n’a pas hésité à improviser un cours, craie en main pour leur expliquer des notions scientifiques.

Etudiants
Etudiants SIM- FAME lors de la rencontre avec le Professeur Amano

Néanmoins, quand nous lui demandons s’il nous encouragerait à réaliser un doctorat, il nous confie qu’au Japon comme en France, les étudiants ne sont pas vivement encouragés à devenir chercheurs car les financements se font rares. Il a néanmoins trouvé la position des doctorants en France plus confortable qu’au Japon où les doctorants ne sont pas rémunérés et où ils payent les droits d’entrée à l’université — sans compter le rythme de travail traditionnel au Japon…

Par la suite, il évoque son maître de thèse Isamu Akasaki, qui travaille à présent dans une université privée. Il n’a néanmoins que peu de contacts avec le troisième Prix Nobel, Shuji Nakamura.

Enfin, un membre de l’assistance lui fait remarquer qu’il est assez étonnant qu’il ait décidé de se lancer dans un doctorat sur un sujet qui avait été abandonné par une grande partie des autres chercheurs. En réalité, il avoue qu’il ne réalisait pas la difficulté de ce travail avant de la commencer, n’étant pas spécialisé dans ce domaine à l’origine. Mark Twain aurait dit : « il ne savait pas que c’était impossible alors il l’a fait ».

C’est ainsi que s’est achevé notre entretien avec le Prix Nobel de physique 2014, nous révélant un homme humble, doté de beaucoup d’humour mais surtout d’une persévérance à toute épreuve, passant outre des milliers d’essais infructueux, l’impossibilité de finir sa thèse en trois ans, par manque d’une troisième publication exigée au Japon, qui s’est attaqué en David à des problématiques scientifiques de taille et qui a révolutionné le monde en bien des domaines. Mais surtout il a su nous montrer que la science, l’ingénierie ou la recherche ne sont pas et ne doivent pas être des fins en soi : on ne mène pas des recherches pour un Prix Nobel ou juste pour publier. Une avancée scientifique sans application à l’humain est finalement inutile. L’approche humaniste de H.Amano, sa façon d’envisager la science comme un premier pas vers une évolution sociétale et environnementale, sont des enseignements importants pour de futurs diplômés. Nous le remercions donc pour cet entretien très instructif et nous remercions aussi l’école Phelma pour ce moment priviligié.


[1] « for the invention of efficient blue light-emitting diodes which has enabled bright and energy-saving white light sources »
[2] Source : le Figaro
[3] Le phosphore éclairé par des longueurs d’onde bleues émet une lumière blanche.
[4] Maturin Lagrée, Valentin Anfrey, Stephan Wong, Aimeric Landou qui étudient la physique et les nanosciences, Adrien Etienney étudiant en génie énergétique et nucléaire, Aurélien Lagarrigue et Elise Garel, étudiants de première année.

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