Conférenciers invités

Thibaud Aumond

Prix du jeune chercheur 2023 de la SFEC

Thibaud Aumond a obtenu son doctorat en 2022 au sein de l’Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2MP) en se focalisant sur l’étude des aspects clés de la synthèse et de la caractérisation de matériaux carbonés hautement microporeux et structurés appelés Zeolite-Templated Carbons (ZTC).

Ces matériaux sont obtenus par réplique d’une zéolithe et peuvent être considérés comme l’empreinte négative de cette dernière. L’objectif de la thèse a été de comprendre l’influence des propriétés de la zéolithe, notamment sa structure, son acidité ou encore la taille de ses cristaux, sur les propriétés du matériau carboné résultant. Le mécanisme de formation des ZTC, présenté pour la première fois lors de cette thèse, illustre l’importance capitale du choix de la zéolithe, permettant ainsi d’obtenir un ZTC avec les propriétés requises pour une application donnée.

Thibaud Aumond est maintenant en contrat post-doctoral au sein de l’Institut de Recherches sur la Catalyse et l’Environnement de Lyon (IRCELYON) et s'intéresse à l’adsorption/désorption de COV en utilisant divers matériaux poreux tels que les zéolithes, les MOFs (Metal-Organic Frameworks) mais également les ZTC.

Nicolas Batisse

Université Clermont Auvergne, France

Nicolas BATISSE est Maitre de Conférences à l’Université Clermont Auvergne.

Ses activités de recherche portent principalement sur le contrôle de la microstructuration de surface (par des techniques utilisant des lasers à impulsions ultracourtes) et sur la modification chimique (notamment par réaction solide/gaz par fluoration gazeuse) de matériaux carbonés et de polymères pour des cibles applicatives dans les domaines du stockage de l’énergie et du traitement de surface.

Ces thèmes sont notamment développés au travers du labcom INOMALIS (Innovations pour la manipulation de liquide par traitement de surfaces) qu’il dirige depuis 2018 en collaboration avec la société GILSON.

Concernant plus particulièrement la microstructuration de surface de matériaux carbonés, il s’intéresse à différentes approches basées sur l’utilisation de laser à impulsions ultracourtes (femtosecondes) permettant le contrôle à l’échelle micrométrique voire submicrométrique de la texturation de surface de matériaux solides : cela passe par des techniques soustractives comme l’ablation laser qui permet par exemple la structuration d’électrode pour l’électrolyse ou la modification de l’énergie de surface de substrats carbonés, jusqu’à l’impression 3D additive par photopolymérisation multi-photons pour la fabrication de microsystèmes de stockage électrochimique de l’énergie. Ces différents aspects seront développés durant sa présentation.

Philippe Hapiot

Institut des Sciences Chimiques Rennes, France

Philippe Hapiot est un électrochimiste s’intéressant aux aspect fondamentaux et appliqués de l’électrochimie moléculaire et interfaciale. Il est un spécialiste des méthodes d’électrochimie localisées qui permettent notamment d’examiner les propriétés électrochimiques à des échelles micro- et nanométriques.

Une part de ses recherches récentes concerne la fonctionnalisation électrochimique des surfaces de matériaux carbonés. Il utilise les réactions d’électro-greffage (exemple la réduction des sels d’aryldiazonium) qui produisent des espèces radicalaires très réactives lors de leur réduction au voisinage de l’électrode.

Ses travaux visent à mieux comprendre les mécanismes de ces processus aux interfaces carbone/électrolyte. Le but est d’orienter et de contrôler l’extension des couches fonctionnelles immobilisées pour donner des propriétés particulières à la surface d’un matériau carboné.

Plusieurs stratégies efficaces ont été proposées qui permettent d’obtenir le greffage de monocouches très fines de l’ordre du nanomètre, structurées et très robustes qui jouent le rôle de plateformes pour l’immobilisation de fonctions chimiques ou biologiques.

Grace à ces études de réactivité, diverses applications sont développées à partir de surfaces carbonées fonctionnelles qui vont de l’électroanalyse, l’environnement au stockage de l’énergie.

Cécilia Ménard-Moyon

Laboratoire d'Immunologie, Immunopathologie et Chimie Thérapeutique, Strasbourg, France

Dr. Cécilia Ménard-Moyon a obtenu son doctorat en 2005 au Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA) à Saclay (France). Après un post-doctorat d'un an à l'Université de York (Royaume-Uni) et 18 mois au sein de l’entreprise Nanocyl SA en Belgique, elle a rejoint le CNRS en tant que Chargée de recherche en 2008 au sein du Laboratoire d'Immunologie, Immunopathologie et Chimie Thérapeutique à Strasbourg. En 2021, elle a été promue Directrice de recherche.

Ses intérêts de recherche portent sur la fonctionnalisation des nanomatériaux à base de carbone et des matériaux 2D pour des applications biomédicales, telles que la thérapie, l'imagerie et le diagnostic, pour le traitement du cancer et des maladies auto-immunes telles que la polyarthrite rhumatoïde. Elle a notamment développé différentes stratégies de fonctionnalisation covalente des nanotubes de carbone et de l'oxyde de graphène pour contrôler leur dérivatisation avec des molécules d’intérêt thérapeutique. Elle s'intéresse également à l'auto-assemblage de dérivés d'acides aminés et de peptides, conduisant à la formation de nanoparticules et d'hydrogels, chargés de nanomatériaux carbonés, pour la délivrance contrôlée de médicaments. Elle est la coordinatrice du projet Horizon Europe Marie Skłodowska-Curie Actions Doctoral Networks "Melomanes" sur la synthèse de nanoparticules magnétiques multifonctionnelles pour la thérapie combinée pour traiter le mélanome métastatique.

Fabrice Piazza

Universidad Católica Madre y Maestra, Santiago, République dominicaine

Au cours des dix dernières années, les activités de recherche de Fabrice Piazza à la Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra, à Santiago en République Dominicaine, se sont focalisées sur une nouvelle méthode d’hydrogénation à basse pression, assistée par filaments chauds, de couches de graphène et leur possible subséquente conversion en couches cristallines bidimensionnelles de C-sp³.

Ces efforts ont abouti à la première mise en évidence de nouveaux matériaux 2D connus en anglais sous le nom de diamane et diamanoids, pour lesquels des demandes de brevets ont été déposées en 2018, et les premiers résultats publiés en 2019.

Les recherches en cours et à venir visent à :

(i)             améliorer la synthèse pour produire des couches sur une superficie de l’ordre du centimètre carré ;

(ii)            examiner les propriétés physiques (thermiques, diélectriques, électroniques) ;

(iii)           doper à l’azote afin de former des centres NV^- photoluminescents ;

(iv)           fabriquer et étudier des prototypes de détecteur combinant graphène et diamane.

Ces recherches s’effectuent en étroite collaboration avec différents laboratoires internationaux (français, en particulier).

Conférence tout public - Le 24 mai

Marc Monthioux, Directeur de recherche émérite au CNRS

Marc Monthioux est Docteur d'Etat et Directeur de Recherche Emérite au CNRS, affilié au Centre d'Elaboration des Matériaux et d'Etudes Structurales de Toulouse. Il travaille sur la synthèse, la caractérisation, et les applications des matériaux en carbone et contenant du carbone, d'origine naturelle comme le kérogène et les charbons, ou d'origine technologique comme les fibres, les carbones pyrolytiques, les composites, et les nanocarbones comme les noirs de carbone, fullerènes, nanotubes, nanocones, graphène, et diamanoïdes. Il s'intéresse aux aspects fondamentaux et appliqués, et a collaboré directement avec et pour des organismes et sociétés de France, Allemagne, Belgique, Japon et USA comme BASF, Carbice, Céramiques & Composites, Chord Electronics, Conoco, Dupont de Nemours, IMRA-Europe, Michelin, Presans, Total, Toyota-Europe, et US-Air Force. Il a contribué à 19 ouvrages sur le sujet, dont le sien (Carbon Meta-Nanotubes, Wiley-Blackwell, 2012), et est co-auteur de plus de 460 communications et de 175 articles, la plupart dans des journaux de premier rang, dont du Groupe Nature. Ses travaux ont été cités plus de 14 000 fois, avec un index h de 50. Il a présidé la Société Francophone du Carbone (SFEC) de 2007 à 2012, l'European Carbon Association de 2010 à 2012, et la Conférence Mondiale du Carbone en 2009. Il a récemment reçu le Prix trisannuel de l'ECA, lors de la dernière Conférence Mondiale du Carbone (Londres, 2022).

Marc Monthioux sera le principal orateur lors de la conférence tout public du 24 mai dont le titre est « Du carbone sinon rien ! ».

"Du Carbone sinon Rien"

Il est commun d'associer les grandes périodes de l'histoire humaine à la découverte de matériaux ayant engendré un saut technologique déterminant : l'âge de pierre, l'âge du bronze, l'âge du fer… Il est alors vraisemblable que les historiens, selon ce principe, penseront un jour désigner l'époque actuelle comme l'âge du silicium, tellement nous dépendons désormais de l'électronique. Et pourtant, il existe un autre matériau que l'homme a toujours connu, à la fois élément chimique et matériau (comme le fer d'ailleurs), polymorphe, discret ou brillant, trivial ou précieux, capable de propriétés exceptionnelles : le carbone. Le carbone est devenu indispensable à la technologie moderne jusque dans la vie de tous les jours, à un point que le public ne soupçonne pas : transports, énergie, spatial, électronique, usages domestiques même, il est déjà partout ou nécessaire à tout, et il est également un des matériaux les plus prometteurs des technologies futures. Du charbon aux formes nanométriques récentes (nanotubes, graphène), l'exposé, accessible à tous, expliquera pourquoi nous vivons, sans que personne ne s'en rende compte, à un âge du carbone qui a débuté au 19ème siècle.