Gustaaf Van Tendeloo étudie les atomes les plus petits tout en visant une économie durable. Un jury international lui a décerné le prix d'excellence FWO pour ses recherches innovantes.
Gustaaf Van Tendeloo explore les atomes minuscules sans perdre de vue l'objectif global : une économie durable. Dans son laboratoire EMAT, centre mondialement réputé à l'Université d'Anvers, lui et son équipe utilisent le microscope électronique le plus puissant au monde. Ils analysent les interactions atomiques, leur comportement dans divers états et la création de nouvelles substances. Ces découvertes mènent à des matériaux plus performants et durables.
Si votre voiture résiste à la rouille, c'est grâce à une fine couche de zinc protégeant la carrosserie, issue d'études atomiques sur la corrosion. De même, les biocapteurs mesurant la glycémie reposent souvent sur des nanoparticules d'or : leurs atomes externes, plus lâches, se lient facilement au glucose. « Nous étudions le comportement de la matière », explique Gustaaf Van Tendeloo. « Comme on déduit le fonctionnement d'une communauté des interactions individuelles, nous comprenons la matière via les liaisons atomiques. »
Le laboratoire EMAT, équipe pluridisciplinaire de mathématiciens, physiciens, chimistes, ingénieurs et biologistes, a amélioré de nombreux matériaux : supraconducteurs plus efficaces transmettant l'électricité sans perte, ou batteries dont la décharge rapide s'explique par la migration d'atomes métalliques occupant les sites du lithium. Prévenir ce phénomène prolongerait leur durée de vie.
L'équipe travaille aussi sur des nanotubes de carbone, structures de graphène enroulé évoquant un grillage. Ils permettraient une délivrance ciblée de médicaments. « La chimiothérapie détruit toutes les cellules en division rapide, mais les nanotubes visent spécifiquement la tumeur via une simple injection », précise-t-il. Ce projet s'inscrit dans un programme européen.
Qu-Ant-EM
Imaginez empiler un million d'atomes par seconde dans un millimètre cube : il faudrait des millions d'années pour le remplir ! Les atomes sont immenses à cette échelle. Pour les observer, un microscope électronique est indispensable. L'EMAT possède le plus avancé : Qu-Ant-EM (un second exemplaire existe désormais), logé dans un bunker anti-vibrations, taille d'une grande douche. Il zoome jusqu'à 0,5 ångström (1/20e de nanomètre) et visualise les nanoparticules en 3D, prouesse démontrée par l'équipe.
Cela positionne l'EMAT comme leader mondial en microscopie électronique et science des matériaux. « La recherche sur les matériaux explose, mais notre microscope et expertise attirent les collaborations internationales », note Van Tendeloo. Fondé en 1965, le centre a reçu en 1980 le prix De Leeuw-Damry-Bourlart pour Severin Amelinckx, mentor de Van Tendeloo. La relève est assurée par de jeunes talents.
Gagner du temps
Malgré ses succès, Van Tendeloo s'inquiète pour la recherche fondamentale. « Les applications que nous développons sont vite copiées à moindre coût en Chine. Nous devons innover en amont, mais les fonds manquent, dilués en petites subventions. » Il utilise les contrats industriels pour financer la recherche libre. « Je donne à mes équipes le temps d'explorer sans pression immédiate », comme au début de sa carrière sur la symétrie des matériaux.
Les artistes comme levier
La conversation avec Van Tendeloo évoque vite l'art. Son livre de 2006, La Belle et la Bête, explore les points communs entre science et art : étonnement, observation fine, originalité, hasard. Il voit artistes et personnalités médiatiques comme ambassadeurs d'une économie durable. « Les scientifiques sont isolés ; ils doivent inspirer artistes, cinéastes, musiciens pour sensibiliser le public, comme Live Aid en 1985. »
Inversement, la science sert l'art : « Nous restaurons peintures sans altérer l'original. Un échantillon de 0,1 mm de jaune de Van Gogh révèle sa composition. » Science et art s'entremêlent, même au nanomètre.
Tous les cinq ans, la FWO décerne les prix d'excellence, dite « Nobel flamands », dans cinq domaines scientifiques. Les candidats, nommés par pairs internationaux, sont sélectionnés par un jury indépendant de experts mondiaux.
Gustaaf Van Tendeloo est professeur à l'Université d'Anvers et directeur d'EMAT (Electron Microscopy for Materials Science). Pionnier de l'imagerie électronique, il compte d'innombrables publications et percées en microscopie, supraconductivité et nouveaux matériaux.
