Prix scientifique Pierre de Fermat
attribué à
Christian JOACHIM et Olivier GUILLERMET
Salle des Illustres le 8 juin2023
Présentation par Michel CARRIER (33ème fauteuil)
Monsieur le Maire, Monsieur le Président, Monsieur le Secrétaire perpétuel, Mesdames et Messieurs les Académiciens et Membres associés, Mesdames, Messieurs, chers amis,
C’est à une équipe que nous allons aujourd’hui remettre le Prix Pierre de FERMAT, prix scientifique de l’Académie du Languedoc. En effet? Christian JOACHIM et Olivier GUILLERMET sont étroitement associés dans la réussite de la course internationale de nano-voitures : « Nanocar Race II » organisée à Toulouse au Centre d’élaboration de matériaux et d’études structurales, bien connu des Toulousains par la Boule de Rangueil.
On peut dire que cette histoire commence en 1974, lorsque le chercheur Arie Aviram propose une diode moléculaire faite d’une seule molécule de 1.5 nanomètre de long.
En 1979, Christian Joachim alors âgé de 22 ans propose de miniaturiser à l’extrême tout un circuit électronique dans une seule molécule.
En 1985, il en fait sa première thèse de doctorat : première thèse au monde sur l’électronique moléculaire.
A cette époque, la communauté scientifique oppose à Christian Joachim le problème expérimental délicat de la prise de contact électrique avec une seule molécule.
1986 : Le microscope à effet tunnel vient tout juste d’être inventé dans les laboratoires de recherche d’IBM à Zurich. Christian Joachim part pour New York travailler avec Arie Aviram. Sa mission : utiliser ce tout nouveau microscope pour connecter la pointe du microscope à une seule molécule-interrupteur. Il y parvient pour la première fois en septembre 1987.
La molécule toute seule devenait alors un dispositif électronique. Pouvait alors être envisagé un circuit électronique calculateur miniaturisé dans une seule molécule qui devait remplacer les puces électroniques dans le futur et rendre plus écologique leur fabrication industrielle.
Avec son collègue Jim GIMZEWSKI à Zurich, à l’occasion dune expérience qui ne se déroule pas normalement, la molécule se met à tourner toute seule, sous l’effet du peu d’énergie qu’elle capture de sa surface support. C’est la première roue moléculaire. La mécanique d’une molécule venait d’être découverte. S’en suivirent l’invention de la brouette moléculaire à 2 roues et de la molécule à 4 roues. Au milieu des années 2000 apparaissent les premières molécules moteurs et les molécules engrenages de 1 nanomètre de diamètre.
Avec Olivier GUILLERMET et les années 2000 arrive une nouvelle génération de chercheurs. Avant d’arriver au CEMES en 2006, Olivier Guillermet consacrait son travail de recherche à la réalisation et la caractérisation d’hétéro-structures à l’échelle atomique. Avec l’arrivée de nouveaux microscopes à effet tunnel très basse température, Olivier Guillermet étudie les interactions mécaniques et électroniques entre la pointe du microscope et une seule molécule.
En 2011, Olivier Guillermet surprend les rotations d’une seule molécule à 3 pales puis d’une nouvelle molécule à 6 dents.
Après la « Nanocar Race I » de 2017, Christian JOACHIM décide d’organiser la « Nanocar Race II » à Toulouse. Dès 2020, Olivier GUILLERMET s’entraîne donc avec les chimistes et physiciens de son groupe de Nanosciences pour devenir le pilote de la molécule-voiture de l’équipe Franco-Japonaise Toulouse-NARA.
En 2022, Olivier Guillermet sera surtout la cheville ouvrière de la mise en place du contrôle à distance par Internet des microscopes à effets tunnel très basse température des 8 équipes de la course répartis sur la planète. Olivier Guillermet va par exemple mesurer les 1/2 secondes pour qu’un ordre de conduite donné depuis la Boule de Toulouse parvienne à la molécule de l’équipe japonaise du NIMS, située à Tsukuba au Japon et pour que cette molécule-voiture se mette à avancer de 1 nanomètre.
Je n’oublie pas que le juge arbitre de cette course était l’ancien directeur du CEMES Jean-Pierre Launay, grand chercheur s’il en est, que je connais depuis déjà quelques années et qui est présent dans cette salle.
Evènement mondial, retransmis en direct depuis la Boule de Toulouse, la « Nanocar race II » sera suivie fin mars 2022 en direct par plus de 50 000 personnes.
Olivier GUILLERMET né en 1977 est Maître de Conférences à l’Université Paul Sabatier, chercheur dans le groupe Nanosciences du CEMES/CNRS. Il est titulaire d’un doctorat en Sciences des Matériaux de l’Université de Marseille Méditerranée. A son actif on peut compter de nombreuses publications dans des revues internationales à comité de lecture.
Christian JOACHIM né en 1957 est directeur de recherche de classe exceptionnelle au CNRS. Il est titulaire d’une thèse de docteur ingénieur obtenue à Sup’Aéro et d’un doctorat en physique quantique de l’Université Paul Sabatier. La liste des publications scientifiques ainsi que l’activité consacrée à la diffusion des connaissances vers un large public par Christian JOACHIM est absolument impressionnante et je me garderai bien de la citer. Il a également reçu de très nombreuses récompenses.
Chers amis, malgré l’invisibilité à notre œil de la matière sur laquelle vous travaillez ( le millième du micron), les avancées fondamentales que vous réalisez sont d’une importance capitale pour l’avenir.
C’est pourquoi, au nom de l’Académie du Languedoc, je suis très honoré de vous remettre le Prix scientifique Pierre de Fermat.
Photo François-Régis GASTOU