Mikhail Katsnelson, physicien russe à l'université Radboud de Nimègue, a failli être le troisième lauréat du Nobel de physique 2010 aux côtés d'André Geim et Konstantin Novoselov. En 2012, il a reçu le prestigieux prix Spinoza, dit « Nobel néerlandais », doté de 2,5 millions d'euros, pour ses travaux pionniers sur le graphène.
Le Nobel de physique 2010 a récompensé les recherches novatrices sur le graphène par André Geim (néerlandais d'origine russe, 51 ans à l'époque) et Konstantin Novoselov (britannique d'origine russe, 36 ans), tous deux à l'université de Manchester. En 2004, ils ont isolé une couche unique d'atomes de carbone à partir d'un crayon ordinaire à l'aide de ruban adhésif. Ce matériau, le graphène, offre une conductivité électrique supérieure au cuivre, une excellente conductivité thermique, une flexibilité extrême et une transparence remarquable. À l'échelle macroscopique, il serait le plus solide au monde, supportant des millions de fois son poids.
Mikhail Katsnelson, expert en physique théorique des solides à l'université Radboud, collabore avec Geim depuis 2004. Il fut invité à célébrer le Nobel à Stockholm. Cet entretien, réalisé par le magazine Eos en 2010 juste après l'annonce, explore ses insights.
Mikhail Katsnelson (né en 1957) est professeur de physique théorique des solides à l'université Radboud de Nimègue depuis 2004. Auparavant, il enseignait à Ekaterinbourg (Russie) jusqu'en 2001, avant de s'installer en Europe (Uppsala, puis Nimègue). Pionnier du graphène, il est co-auteur de Quantum Solid State Physics, référence en la matière.
Le graphène promet des applications révolutionnaires en électronique, transport ou spatial. Quelle est votre application rêvée ?
« Il y a deux types : les applications réalistes à court terme, comme les écrans tactiles flexibles remplaçant l'oxyde d'indium ; et les futuristes, comme les puces ultra-rapides surpassant le silicium, mais des défis fondamentaux persistent. »
Le graphène est robuste et transparent. Pourrait-on le traverser ou le voir à l'échelle humaine ?
« Vous le traverseriez avec effort : il résiste à 15-20 % de déformation. Transparent à 97,7 %, il crée un contraste subtil, une constante universelle de la nature. »
Le graphène pour des écrans tactiles ultra-flexibles.
Avez-vous regretté de ne pas être le troisième lauréat ?
« J'ai eu de la chance, mais Geim et Novoselov ont ouvert le champ en 2004 dans Science. Le choix d'un troisième aurait été ardu. »
Théoricien face à des expérimentateurs : une bonne entente ?
« Parfaitement. Le graphène illustre la synergie théorie-expérimentation. Une théorie sans test en labo vaut rien. Les physiciens étudiaient le graphène théoriquement depuis 50 ans ; les expériences l'ont rendu réel. »
Et la cosmologie ou la théorie des cordes ?
« Là, théorie et expérience sont distantes, expériences coûteuses (LHC, télescopes). Les théoriciens des cordes évitent souvent les prédictions testables. La physique du solide est mature : on comprend ce qu'on étudie. Ce Nobel valide notre approche. »
« Les théoriciens des cordes ne font pas de déclarations expérimentalement vérifiables. »
La physique moderne ressemble à du management...
« Oui, gros labs, équipes énormes. Chez nous, petits groupes, expériences low-cost, comme un artisan. Ça rappelle l'âge d'or des années 1930. Attire les jeunes : créativité, reconnaissance mondiale possible. »
Geim et Novoselov continueront-ils ?
« Le risque d'essoufflement existe, mais André reprendra. Traitez le Nobel comme si de rien n'était. »
Votre parcours depuis l'URSS ?
« Parti tardivement pour famille. Préféré l'Europe pour son équilibre vie-travail. »
Félicitations russes pour le Nobel ?
« Médias russes exagèrent. L'école russe était excellente autrefois, mais aujourd'hui : infrastructures défaillantes, pas de créativité. Besoin de coopération internationale. »
(Extrait du magazine Eos, n° 12, décembre 2010)
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