Enthousiasmé par les surfaces
Le sponsor du prix Rössler 2016 s'appelle Christophe Copéret. Ce chimiste développe des matériaux fonctionnels, tels que des catalyseurs à l'état solide et des applications microélectroniques, en utilisant une approche moléculaire. Il travaille en outre sur de nouveaux procédés d'imagerie pour rendre visibles des particules individuelles ou pour détecter des produits métaboliques dans le corps.
"Je suis surpris et je ne m'attendais pas à remporter ce prix", déclare le professeur de l'ETH Christophe Copéret. Personne ne lui en avait parlé au préalable, personne ne lui avait parlé d'une nomination. Mais il est désormais le lauréat de cette année : le président de l'ETH Lino Guzzella a remis mercredi soir le prix Rössler 2016 au chimiste.
Un chercheur engagé et polyvalent honoré
Pour Detlef Günther, Vice-président pour la recherche et les relations économiques de l'ETH Zurich et membre du jury, c'est un très bon choix. "Christophe Copéret a été remarqué par le jury comme un chercheur créatif et polyvalent dans le domaine de la chimie inorganique. Comme je suis familier de ce domaine de recherche, je suis particulièrement heureux de cette reconnaissance à son égard", explique Günther.
Christophe Copéret est très engagé, il travaille sur un vaste domaine de recherche tout en étant toujours concentré. "En outre, il dispose d'un excellent réseau et cultive tout particulièrement la collaboration avec des collègues internationaux".
Et le fondateur du prix, Max Rössler, d'ajouter : "Je suis heureux que le prix soit attribué à un chercheur aussi engagé. Sa force de création et sa passion pour sa discipline sont exceptionnelles".
Copéret a reçu une douzaine de prix scientifiques au cours de sa carrière. Mais aucun n'était aussi bien doté que le prix Rössler - le Français de 46 ans reçoit 200 000 francs. Il n'a pas encore réfléchi à l'utilisation qu'il fera de l'argent du prix. "Le prix va certainement m'aider à financer des projets de recherche et de formation".
Prix Rössler 2016
Lino Guzzella remet le certificat de prix à Christophe Copéret. Le lauréat Christophe Copéret lors de son discours de remerciement. Lino Guzzella, Christophe Copéret et le fondateur du prix Max Rössler. (de g. à d.)
Fasciné par les blouses blanches
Le professeur de l'ETH a grandi à Fleurie, un village de la région viticole française du Beaujolais. Ses parents dirigeaient une petite menuiserie. Copéret a toutefois posé très tôt les jalons de sa carrière dans une autre direction : enfant, il a commencé à s'intéresser au métier de chimiste. Il a réalisé sa première expérience avec son grand-père. Le viticulteur lui a montré comment surveiller la fermentation du vin à l'aide d'une mesure chromatographique.
Il se souvient également d'autres événements clés qui l'ont conduit à cette discipline : à l'âge de neuf ans, il a lu un livre pour enfants sur les métiers et ce qu'il faut faire pour les embrasser. Il a été fasciné par deux professions : Pétrochimiste et Ingénieur chimiste. "Ce qui m'a enthousiasmé, ce sont sans doute les personnes représentées en blouse de laboratoire blanche et les images d'éprouvettes colorées", raconte-t-il. Le deuxième élément déclencheur qui l'a conduit à la chimie a été un magazine Géo sur les universités américaines. Après cette lecture, il a compris dès l'enfance que "je voulais explorer la chimie et d'autres continents".
Lyon-USA-Lyon-Zurich
Cette résolution, il l'a mise en pratique : pour ses études de chimie et de technologie chimique, il s'est installé à Lyon. Pour obtenir son titre d'ingénieur, Copéret a rejoint en 1991 l'Université Purdue, West Lafayette, Indiana, en tant qu'étudiant en master. Il y a également effectué ses études de doctorat auprès du professeur Ei-ichi Negishi, futur prix Nobel de chimie. Après avoir obtenu son doctorat, il a entamé en 1996 un post-doctorat à l'Institut Scripps de La Jolla, en Californie. Il y a été supervisé par un autre lauréat du prix Nobel, le professeur Karl B. Sharpless.
Sa passion pour la chimie de surface a ramené Copéret à Lyon : "Cette discipline m'a attiré comme par magie et a été la raison de mon retour en France", dit-il. Il a commencé comme chargé de recherches au laboratoire de chimie organométallique de surface du Centre national de la recherche scientifique (CNRS). Il a obtenu à la hâte son habilitation à diriger des recherches en 2002, puis a été promu directeur de recherche CNRS en 2008. Enfin, en 2010, Christophe Copéret a été nommé professeur de chimie des surfaces et des interfaces à l'ETH Zurich.
L'ETH un lieu spécial
Il était ravi de cet appel. "Venir à l'ETH Zurich a été un tournant important dans ma carrière de chercheur", souligne-t-il. "Cette haute école est un lieu unique et incroyable ; je suis entouré de personnes ouvertes et talentueuses, d'étudiants et de collègues motivés - et je jouis d'une grande liberté académique". L'ETH est un lieu où l'on se fait mutuellement confiance et où la seule limite est celle de son propre esprit.
Copéret estime toutefois qu'il est important pour l'ETH de rester efficace en tant qu'institution. Selon lui, la charge administrative doit être limitée au minimum nécessaire. "Trop de bureaucratie détruit la créativité et l'entrepreneuriat. Nous devons faire de l'ETH un lieu où les chercheurs et nos étudiants passent leur temps à explorer les limites de la science et à les briser."
Tout tourne autour de la surface
Dans ses recherches, Copéret s'intéresse en particulier à la catalyse hétérogène, un pilier des processus chimiques efficaces. Le catalyseur se présente sous la forme d'un solide et les substances qui réagissent sous la forme de liquides ou de gaz. La réaction chimique se déroule à la frontière entre la phase liquide et la phase solide. Cela facilite la séparation du catalyseur et du produit ; les processus chimiques sont ainsi allégés.
Copéret étudie comment les réactions chimiques se déroulent à la surface des catalyseurs solides et comment il peut concevoir ces surfaces pour que les réactions soient plus efficaces sur le plan énergétique et plus durables. L'un de ses objectifs de recherche est d'optimiser les surfaces à l'aide d'une approche moléculaire rationnelle et de les adapter à une fonction définie.
Mais l'étude des surfaces continue de défier les scientifiques. Les surfaces sont complexes et occupent moins d'un pour cent du volume d'un corps solide. De nombreuses méthodes de détection ne sont pas assez sensibles pour fournir suffisamment d'informations sur les structures moléculaires de la surface. Même la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN), un thème central de l'ETH Zurich, n'est pas assez sensible pour représenter les structures moléculaires des surfaces de manière suffisamment détaillée.
En collaboration avec des groupes de recherche internationaux, Copéret a donc développé des méthodes qui augmentent massivement la résolution de la RMN pour l'étude des surfaces. Pour ce faire, le professeur de l'ETH utilise un mélange de matériaux dans lequel les électrons sous forme de radicaux stables et un corps solide ont un contact très proche. Cela permet entre autres de réduire considérablement le temps nécessaire aux mesures : de plusieurs années à quelques heures. "Les électrons sont de meilleurs aimants que les protons", déclare le chimiste, "mais nous devons encore trouver comment en tirer le meilleur parti".
Une option prometteuse
Ces recherches ont conduit Copéret et son groupe vers un autre domaine de recherche : un nouveau type d'imagerie par résonance magnétique (IRM ; en anglais MRI), appelé IRM C-13. Son potentiel pour des applications médicales est élevé.
L'IRM classique détecte les changements dans les protons des molécules d'eau contenues dans les tissus. L'IRM au C-13 est toutefois basée sur l'isotope de carbone 13C, qui est naturellement présent dans toutes les molécules organiques. Grâce à l'IRM C-13, les chercheurs peuvent donc également déterminer les produits du métabolisme et leurs concentrations dans les tissus corporels. Les médecins peuvent ainsi détecter à temps des modifications anormales et identifier plus tôt des tumeurs, par exemple. Toutefois, les 13Les noyaux C sont moins sensibles que les protons et ne sont pas particulièrement fréquents. Cela limite l'application de la RMN C-13.
Le professeur de l'ETH et son groupe ont donc développé de nouveaux types de solides qui polarisent efficacement d'autres substances. Une fois l'hyperpolarisation achevée, les chercheurs séparent la solution contenant les substances polarisées du solide. La solution amplifie les signaux de 35 000 fois. D'un point de vue purement mathématique, le temps nécessaire à l'obtention des données passe ainsi de 2000 ans à quelques minutes - ce qui rend l'IRM au C-13 intéressante pour une application pratique.
"La chimie des surfaces joue également un rôle dans ce domaine", explique Copéret. "Bien que mes intérêts de recherche semblent très différents - à la fin, les différentes pièces du puzzle s'assemblent et forment une image cohérente de l'ensemble".
Prix Rössler
En 2008, Max Rössler a légué à la page externeETH Zurich Foundation dix millions de francs. Avec les intérêts de cette fortune, il fonde un prix d'encouragement annuel pour les professeurs prometteurs de l'ETH en "phase d'expansion" de leur carrière de chercheur. D'un montant de 200 000 francs suisses, ce prix est la distinction la mieux dotée pour la recherche à l'ETH Zurich et est décerné chaque année lors de l'événement Thanks Giving de l'ETH Zurich Foundation. Christophe Copéret est le sixième lauréat du prix Rössler. Le donateur du prix a étudié les mathématiques à l'ETH Zurich et a obtenu un doctorat sur les calculs de trajectoire dans l'espace. Après un séjour de recherche à l'Université de Harvard, il est revenu à l'ETH et a été Senior Scientist et chargé de cours à l'Institut de recherche opérationnelle de 1967 à 1978. Il a ensuite travaillé dans la gestion de fortune avant de se retirer des affaires.