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Sciences

Robert Corriu

Un prodige de la chimie organique

Les Professeurs Robert Corriu et Nguyên Trong Anh sont les auteurs du livre "Chimie moléculaire, sol-gel et nanomatériaux" (Éditions de l'Ecole Polytechnique, 2008).
Robert Corriu est Professeur Emérite à l'université de Montpellier II. Il est membre de l'Académie des sciences, de l'Académie des technologies et membre étranger de l'Académie polonaise des sciences. Il a obtenu des distinctions françaises : prix Sue et prix Lebel et européennes : prix Wacker, Humboldt, Wittig Grignard, Max Planck, japonaises (JSPS) et américaines : prix Kipping. Il a travaillé dans le domaine de la chimie organométallique puis dans le domaine des matériaux. Il s'intéresse au développement de la chimie moléculaire susceptible de présenter une organisation de la matière en termes de propriétés utilisables.
Nguyên Trong Anh a été directeur de la recherche au CNRS et professeur de chimie à l'Ecole Polytechnique. Expérimentateur de formation, il s'est ensuite orienté vers la chimie théorique appliquée et a travaillé sur des problèmes de stéréochimie et de mécanismes réactionnels en chimie organique. Il est auteur de plusieurs ouvrages, dont "Les règles de Woodward-Hoffmann" (Ediscience, Paris 1971) traduit en quatre langues.


Entretien


Question : Pourquoi un tel livre ?
Robert Corriu : Cet ouvrage est né de l'évolution rapide des Nanosciences et des Nanotechnologies et de l'engouement qu'elles ont suscité dans le public. Les scientifiques que nous sommes ont été gênés par le fait que les Nanosciences soient considérées, de facto, comme un domaine réservé à la physique. Il faut certes reconnaître que d'une part, c'est par des instruments physiques (microscopies à champ proche : effet tunnel et force atomique) que se fait l'exploration du «nanomonde». Ces travaux sont potentiellement très importants car il est connu que les propriétés physiques diffèrent selon la taille des objets. D'autre part, les Nanotechnologies ont entamé une course à la miniaturisation surtout dans le domaine de l'électronique suivant le célèbre aphorisme «There is plenty of room in the bottom» (R.P. Feynman). Cette miniaturisation se fait avant tout par des méthodes physiques. Les Nanosciences et les Nanotechnologies apparaissent donc à l'heure actuelle pour l'immense majorité des chercheurs et du public essentiellement comme un nouveau chapitre de la physique, la chimie n'étant guère concernée.
Il nous a paru important de corriger ce point de vue quelque peu restrictif en donnant un aperçu des potentialités ouvertes par l'approche chimique dans ce domaine plein d'avenir. Rappelons que les Nanosciences étudient les «nanoobjets» (c'est-à-dire des objets dont la taille est de l'ordre du nanomètre) et leur assemblage en nanomatériaux. Or, les chimistes raisonnent toujours à partir de «briques élémentaires» (molécules, ions, métaux, etc.) dont les tailles sont de l'ordre du nanomètre. Toutes les synthèses sont programmées comme l'assemblage contrôlé de ces entités élémentaires. L'approche Bottom Up en Nanosciences n'est donc qu'une application à un domaine nouveau des méthodes de pensée et de travail habituelles aux chimistes.
Ce qui était caractéristique, dans les années 1960, c'est que tous les chimistes se comprenaient. On avait les mêmes outils, certains faisaient de la chimie minérale, d'autres de la physico-chimie. Ensuite, dès que nous avons reçu des outils tels que la RMN (Résonance Magnétique Nucléaire), les spectrophotométries à rayons X ou UV. . ., la chimie s'est divisée en morceaux. Il y avait alors des personnes qui faisaient de la biochimie, d'autres des polymères, d'autres encore de la chimie organique. . . Ainsi, chacun de ces morceaux a évolué dans sa propre logique. Et il est arrivé un moment où on ne se comprenait plus.
En fait, la chimie moléculaire a fait beaucoup de progrès.

Question : Quel est l'objectif de cet ouvrage ?
Robert Corriu : Cet ouvrage a pour objectif premier la description des potentialités que la chimie est susceptible d'apporter à la science des matériaux par le biais des récentes avancées dans le domaine de la polymérisation minérale, plus connue sous le vocable de «procédés sol-gel». Cette vieille découverte (EBELMANN 1846) est restée dans l'oubli pendant un siècle. Elle a été redécouverte par les chimistes de l'industrie des verres dans les années 1950. Ces derniers ont utilisé le passage par un état visqueux (appelé sol) de ces procédés pour la mise en forme des verres ou pour les utiliser comme revêtements sur des surfaces. L'aspect industriel a primé pendant longtemps. Ce n'est que dans les vingt dernières années que l'aspect fondamental a été abordé de manière plus cognitive afin de tirer un parti beaucoup plus large des possibilités de la polymérisation minérale.
Je prendrai comme exemple le verre. Ce sont les Egyptiens qui, dans l'Antiquité, avaient fait des feux de bois avec de la silice. Ils se sont alors aperçus que le sable s'était transformé en gros morceaux de verre.
Aujourd'hui, la chimie doit se réunifier, parce que les objectifs peuvent être obtenus par différentes voies. Et il faut adapter les choses à la voie la plus efficace. Pour tout ce qui est organique, le sol-gel est un outil extraordinaire.
Ainsi ce qui a débuté comme une technologie visant à améliorer les procédés industriels s'est transformé de fait en une véritable révolution bouleversant la synthèse minérale. Le procédé sol-gel est en fait une polymérisation minérale obéissant, en plus complexe, à des règles semblables à celles de la polymérisation organique. Cette approche de la chimie du solide ouvre deux grandes possibilités nouvelles d'accès à de nouvelles formes de la matière.
On peut donc considérer qu'une véritable révolution vient de naître puisqu'elle permet d'accéder à des matériaux inaccessibles auparavant. Actuellement, il devient possible d'obtenir des solides dans lesquels des entités moléculaires pourront être intégrées et même liées chimiquement à des matrices minérales. Il apparaît clairement que le développement des matériaux hybrides organique-inorganique constitue une source quasi inépuisable de nouveaux types de matériaux.
Les Nanosciences correspondent, par définition, à une approche pluridisciplinaire puisque cette science s'est définie uniquement par la taille des entités qu'elle se propose d'étudier et d'exploiter. Leur développement impliquera des coopérations entre chercheurs possédant des compétences différentes et complémentaires. Il est clair que la conception des matériaux sera le résultat d'une synergie interdisciplinaire et que leur réalisation sera le résultat de savoir-faire très divers. Ce travail a pour but de mettre en œuvre des nouveaux matériaux doués de propriétés physiques (magnétique, électrique, optique. . .), chimiques (catalyse, séparation, sélective. . .), mécaniques et même biologiques.
Mais je pense que le concept de Nanosciences inventé par les physiciens est un véritable bluff. Car c'est grâce à la chimie qu'on peut arriver à comprendre ces Nanosciences. Cela bien évidemment grâce aux outils créés par les physiciens auxquels je rends ici hommage.

Question : S'agit-il d'un livre-testament ?
Robert Corriu : C'est exactement ça. Je pense que la chimie moléculaire a un immense potentiel de fabrication de nouvelles formes de la matière, avec des propriétés complètement inconnues à ce jour.

Question : A quel public s'adresse votre livre ?
Robert Corriu : Au départ, nous voulions faire un livre pour les chimistes, niveau licence ou maîtrise, pour faire le point. Finalement, cela ne s'est pas fait. En effet, j'avais écrit un autre bouquin et le Professeur Trong Anh avait complété ses livres de chimie théorique. Finalement, nous nous sommes décidés à faire ce livre qui est unique en son genre, car il n'y a pas beaucoup d'organiciens qui ont suivi le même parcours que le nôtre.
Cet ouvrage nous a demandé beaucoup de travail. Ainsi, durant deux ans et demi, j'étais à mon laboratoire à 7h30 du matin pour pouvoir rédiger les différents chapitres.

Propos recueillis par Abdellah Ajnah
Montpellier - 17-11-2008



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