Entre optimisation des microbatteries et implication pour la recherche, par Jérémy Freixas*

SCI- Jérémy FreixasDans cette tribune « Jeunes chercheurs » proposée par Progressistes, Jérémy retrace son parcours scientifique jusqu’à sa thèse, soutenue brillamment le 14 juin 2018. Il explicite ses motivations, évoque le cœur et les à-côtés du métier de chercheur… et nous éclaire sur la miniaturisation des batteries.

* JÉRÉMY FREIXAS est assistant temporaire d’enseignement et de recherche à Polytech Nantes, et docteur en chimie des matériaux.


Dans un discours prononcé en 1975, Gordon Moore, cofondateur d’Intel Corporation, énonce ce qui deviendra une loi : « D’ici à la fin du siècle, le nombre de composants par unité de surface dans une puce électronique doublera tous les deux ans. » Près d’un demi-siècle plus tard, cette prédiction a mené à la fabrication de capteurs autonomes communicants, dont l’épaisseur est comparable à celle d’une pièce de un centime (cf. image de présentation1). Une équipe de recherche a intégré dans cet espace très réduit un capteur optique, une antenne radio, un microprocesseur et une unité de mémoire. Les propriétés de ces objets sont limitées par la quantité d’énergie qui leur est accessible. Ici, une microbatterie permet de stocker de l’énergie convertie par des panneaux solaires. Or Moore n’avait pas prévu une loi analogue pour la miniaturisation des unités de stockage de l’énergie. Les performances sont aujourd’hui très limitées. Comment faire pour alimenter un si petit objet ? C’est le genre de question que l’on essaie de résoudre au sein de deux laboratoires : l’Institut des matériaux Jean-Rouxel (à Nantes) et l’Institut d’électronique, microélectronique et nanotechnologies (IEMN, à Lille). Nous tentons d’associer les technologies de fabrication de la microélectronique avec les sciences des matériaux pour développer des batteries à la fois compactes (dont l’épaisseur est inférieure au millimètre) et denses en énergie. Ce drôle d’univers m’est apparu lors de mes études d’ingénieur : j’ai eu la chance de pouvoir découvrir le travail en laboratoire, ce qui a été suivi par une thèse sur ce sujet. J’ai donc vécu une première expérience professionnelle de choix. Mes laboratoires d’accueil sont dotés d’équipements à la pointe : l’IEMN possède, par exemple, une salle blanche d’une surface de 1600m2 permettant de réaliser pratiquement toutes les étapes de fabrication d’un composant électronique dans un endroit le plus « propre » possible. L’air étant filtré, la température et l’humidité stabilisées, les résultats deviennent reproductibles. Son fonctionnement représente un budget considérable, de plusieurs millions d’euros chaque année. Le personnel associé est aussi très compétent, même si le nombre de contractuels est toujours trop grand, empêchant parfois une bonne capitalisation des savoir-faire sur certaines techniques.

Pour un statut du jeune chercheur
Mon contrat de thèse avec le CNRS, suivi d’un poste d’enseignant- chercheur contractuel, m’a épargné case chômage ou job alimentaire durant tout ce temps et permis de découvrir les joies de l’enseignement ! Il me paraît important de le signaler car la vie à l’Université est vraiment très stimulante, contrairement de l’idée préconçue que j’en avais avant d’y entrer. J’ai eu le loisir pendant presque quatre ans d’être payé pour réfléchir. Réfléchir pour essayer de me poser les bonnes questions et arriver à comprendre des choses. Réfléchir aussi à la façon la plus efficace de transmettre des savoirs, que ce soit au reste de la communauté ou à mes étudiantes et étudiants. Cette liberté d’organisation me paraît extraordinaire, et peu commune à d’autres milieux professionnels. Malgré cela, je ne tenterai probablement pas le concours de maître de conférences (mais et si le futur me faisait mentir ?). J’ai le sentiment que la quantité de tâches demandées aux enseignants-chercheurs croît sans cesse, ce qui met en péril leur liberté : multiplication des appels à projets pour leur financement (auxquels les personnels doivent aussi participer pour évaluer, gracieusement, les projets), évaluations de toutes parts, recours massifs aux vacataires d’enseignements2, etc. La concurrence est aussi de plus en plus rude pour obtenir un poste, les financements prévoyant des effectifs à peine maintenus3, avec des moyennes d’âge à la titularisation toujours élevées (environ 33 ans en 20134). Il n’empêche, si c’était à refaire, je le referai : cela reste une aventure incroyable, surtout lorsque l’on se sent en confiance avec ses encadrants. C’est un projet certes un peu envahissant, qui va forcément questionner l’entourage dont la réaction par défaut au mot thèse est : « Je ne vais rien comprendre à ton sujet d’étude. » J’espère avoir surpris les personnes en face de moi en arrivant à leur montrer que l’inverse était possible. La thèse ne se résume pas à faire des expériences qui fonctionnent une fois sur dix ou à passer ses journées dans des bibliothèques. Il y a un aspect communication, incontournable, au sein de la communauté (au travers d’articles, de conférences, de séminaires, de posters, etc.), mais aussi avec le « reste du monde ». Ce dernier aspect est encore trop peu considéré, principalement pour deux raisons : la communication prend un temps qui normalement devrait être dédié à la recherche et n’y apporte pas grand-chose. Étant un peu entêté, j’ai été voir par moi-même ce qu’il en était. Mon projet de master consistait à étudier la valorisation de résultats issus d’un laboratoire en vue de la création d’une entreprise. C’est cet aspect-là qui m’a d’abord préoccupé : quelle suite donner à une étude scientifique dès lors que les objectifs ont été atteints ? Durant mes deux premières années de thèse, j’ai participé à l’organisation de rencontres régulières avec des scientifiques, des entrepreneurs et des curieux5 : un bon prétexte pour aller rencontrer du monde dans d’autres labos que les miens. J’ai aussi découvert l’existence de nombreux dispositifs de soutien à l’innovation : tout cela est loin d’être simple. Les dispositifs de sensibilisation se lancent progressivement, les chercheurs ne sont pas vraiment les porteurs de projet idéaux pour lancer une boîte et les entrepreneurs ont quelques a priori sur l’intérêt de la recherche. J’ai été par exemple très surpris par un commercial qui trouvait fabuleux que les chercheurs continuent leur métier « après qu’ils aient trouvé des choses ».

L’humain, toujours l’humain
Ces rencontres m’ont amené à croire qu’il manquait de l’humain. De l’humain pour faire le lien entre les résultats scientifiques et un potentiel développement économique. Et même, plus fondamentalement, de l’humain pour évoquer la démarche scientifique et les mécanismes de fonctionnement de la recherche. La science est trop souvent désincarnée et présentée comme tombant du ciel, alors qu’il s’agit à la base d’un questionnement et d’une façon de s’intéresser au monde. Cette démarche, bien qu’elle ne soit pas facile, est accessible avec un peu de rigueur… et de l’humain. Cela m’a donné envie de m’impliquer dans des actions de médiation comme la radio6 ou des projets un peu plus expérimentaux où il est question de créer des objets culturels contenant de la science. Si vous passez par Lille, ne zappez pas le Cabaret des sciences !7 Des démarches « citoyennes », comme la Marche pour les sciences organisée en réaction à l’élection de Trump8, sont aussi de bonnes occasions de se poser des questions qui ne figurent jamais aux ordres du jour des réunions de travail. Tout cela prend un peu de temps en effet, mais j’y ai gagné en aisance relationnelle et j’ai pu réfléchir à des images pertinentes pour présenter le contexte de mes travaux, ce qui est toujours utile dans une vie de doctorant. J’ai aussi développé ma compréhension des liens qui existent entre les différents acteurs de la recherche. J’ai enfin pas mal enrichi la compréhension de mon sujet, tant sur des aspects techniques que sociaux. Ce recul me semble nécessaire tant notre quotidien, notamment nos choix politiques, semble lié à des sujets scientifiques et techniques.

  1. Michigan Micro Mote (M3) Makes History
  2. Nantes. Faute de moyens, l’Université abuse des vacataires
  3. Budget de la recherche 2018 : la vérité est dans le bleu
  4. Origine des enseignants chercheurs recrutés lors de la campagne 2012
  5. Beyond Lab
  6. Le Labo des savoirs
  7. Les Vulgaires
  8. Marche pour les sciences
  9. Étienne Eustache et al., « Silicon Microtube Scaffold Decorated with Anatase TiO2 as a Negative Electrode for a 3D Litium Ion Microbattery », in Advanced Energy Matererials, vol. 4 (1301612), 2014.

Répondre

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l'aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion /  Changer )

Photo Google

Vous commentez à l'aide de votre compte Google. Déconnexion /  Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l'aide de votre compte Twitter. Déconnexion /  Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l'aide de votre compte Facebook. Déconnexion /  Changer )

Connexion à %s

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur la façon dont les données de vos commentaires sont traitées.