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Dossier : Chimie, comment se font les découvertes

Analyse de deux numéros spéciaux de l’Actualité chimique (2011) intitulés « La chimie prépare notre avenir. Une sélection des recherches de nos laboratoires »

Analysis of two special issues of l’Actualité chimique (2011) entitled “Chemistry paves the way to the future. Examples of research in our laboratories”
René Bimbot
p. 157-159

Texte intégral

1Ces deux numéros spéciaux de l’Actualité chimique, organe de la Société chimique de France, ont été publiés en 2011, dans le cadre de la célébration de l’Année internationale de la chimie. Il est clairement indiqué dans l’avant-propos que « Le message principal de cette publication est de montrer le caractère moderne et très actuel de la chimie comme science – une science vigoureuse, inventive, qui fait évoluer ses concepts et ses réalisations ». Un peu plus loin, le même avant-propos indique que les destinataires de ce message sont, évidemment, les lecteurs de la revue, mais aussi, au-delà de ce lectorat, le grand public, par l’intermédiaire des journalistes scientifiques. Et l’on comprend, qu’en filigrane, le message s’adresse aussi aux décideurs, dans un objectif évident de communication. Pour la plupart de ces derniers, comme pour le grand public, la médiation de ces textes par des journalistes risque d’être nécessaire. En effet, si les articles présentés ici, écrits par les chercheurs eux-mêmes, se révèlent être d’une grande clarté, ils sont aussi d’un niveau scientifique parfois trop élevé pour être directement soumis à des  lecteurs « non avertis ».

2Avant de procéder à une analyse – qui sera fatalement sommaire – du contenu de ces deux numéros, arrêtons-nous un moment sur leur titre principal « La chimie prépare notre avenir ».

3Au-delà du fait – souvent méconnu bien que banal – que l’approfondissement des connaissances contribue toujours à préparer l’avenir de l’humanité, ce titre laisse entendre qu’un éclairage particulier sera porté sur les applications, ou tout du moins les implications, de la chimie dans le monde moderne. Et c’est réellement le cas. C’est le cas dans le second de ces deux numéros spéciaux qui l’annonce clairement par son sous-titre « La recherche en chimie en réponse aux demandes de la société », mais c’est aussi le cas, d’une façon plus surprenante dans le premier, dont le sous-titre « Nouveaux objets chimiques, nouveaux concepts en chimie » orienterait plutôt le lecteur potentiel vers un exposé consacré aux recherches fondamentales. Comme nous allons le voir dans ce qui suit, les concepts fondamentaux et les idées théoriques ne sont pas absentes de ce premier numéro, mais elles sont agrémentées de nombreux exemples d’applications. Il est vrai que la chimie est une science expérimentale ; il ne faut donc pas s’étonner que le concret soit très présent dans ces textes. Il est vrai également que c’est peut-être la science où le chemin à parcourir entre découverte et application est le plus court. Le résultat de ce choix rédactionnel s’avère ainsi harmonieux et rend ces deux numéros très agréables à lire.

4Si l’on examine maintenant en détail le contenu de cette publication, on s’aperçoit que, sans conteste, l’objectif des rédacteurs a été atteint. Les articles qui se succèdent mettent en relief l’incroyable évolution des connaissances en chimie, et l’omniprésence de cette science dans les préoccupations du monde d’aujourd’hui. Trois caractéristiques principales peuvent être soulignées :

5La première est la richesse des nouveaux concepts, exposés en particulier dans la première moitié du numéro 1. Pour s’en convaincre, il n’est qu’à examiner le vocabulaire. Si l’on se réfère, par exemple, à celui des années 1960, on remarque un foisonnement de termes qui étaient inconnus ou très peu utilisés à l’époque : agrégats, nanoparticules, chimie supramoléculaire, synapses artificielles, tectonique moléculaire, etc. Ces termes recouvrent des concepts entièrement nouveaux ou des notions plus anciennes qui ont été conceptualisées dans les dernières décennies ou sont devenues d’importants sujets d’études. La définition de chacun d’entre eux sort du cadre de cette analyse, mais tous ces concepts méritent d’être approfondis. Nous nous contenterons ici de souligner l’impact considérable qu’a eu l’introduction, par Jean-Marie Lehn, du concept de chimie supramoléculaire. Ce terme recouvre la branche de la chimie qui traite de composés dans lesquelles certaines liaisons sont beaucoup plus faibles que les liaisons chimiques classiques, celles qui interviennent, par exemple dans des molécules comme NaCl ou Cl2. Ces liaisons faibles sont dues à des interactions électrostatiques pouvant s’exercer entre molécules, telles que des forces de Van der Waals ou des ponts hydrogène. Elles expliquent le comportement de certains matériaux devenus courants, tels que les adhésifs repositionnables. Certaines d’entre elles ne peuvent s’exercer qu’à partir de points bien définis des molécules concernées, ce qui donne lieu à des phénomènes de reconnaissance moléculaire et d’autoassemblage pouvant aboutir à la formation d’édifices de configurations géométriques définies. On peut imaginer les applications qui ont été ouvertes par l’exploration de ce nouveau champ. Elles vont de la synthèse de médicaments à la chimie des polymères. D’autre part, la chimie supramoléculaire joue un rôle important dans l’organisation des systèmes vivants.

6La deuxième caractéristique de la chimie moderne, telle qu’elle est présentée dans ces deux numéros spéciaux, est l’extrême raffinement des méthodes de synthèse. Le mot « virtuosité » paraît être celui qui est le mieux adapté pour décrire les performances atteintes par certaines d’entre elles : Par des choix judicieux de réactifs et de solvants, en passant parfois par l’intermédiaire de nanoparticules dont ils savent définir la composition, bien sûr, mais aussi la forme et les dimensions, les chimistes sont maintenant capables de confectionner de nouveaux objets « sur mesure ». Ce sont tantôt des matériaux poreux capables d’encapsuler diverses molécules, parmi lesquelles de précieux médicaments, tantôt des molécules asymétriques chirales (énantiomères), dont il est maintenant possible de synthétiser, à volonté, l’isomère droit ou gauche. On se souvient avec émotion de Pasteur, triant les cristaux d’acide tartrique à l’aide d’une loupe et d’une pince ! Parfois encore, c’est la chimie supramoléculaire qui est mise en œuvre, par exemple pour fabriquer des caoutchoucs autoréparants. L’acquisition de connaissances accrues concernant les propriétés des composés en liaison avec leur forme et leur structure a permis aux chimistes de devenir aussi des experts pour synthétiser des molécules douées de propriétés magnétiques bien définies, les molécules-aimants, dont les applications en électronique et en informatique sont prometteuses. D’autres méthodes de synthèse ou d’analyse décrites dans ces deux numéros mériteraient aussi que l’on s’y attarde… Toutes bénéficient du développement de techniques innovantes, mettant à profit les progrès permanents de la physique, de l’électronique et de l’informatique. La chimie théorique n’est pas oubliée dans ces numéros. Elle semble n’y occuper qu’une place modeste, puisqu’elle n’est présentée en tant que telle qu’au travers des simulations, mais il ne faut pas oublier que la théorie est sous-jacente, ou même présentée explicitement au sein de la plupart des articles.

7La troisième caractéristique, peut-être la plus marquante de la science chimique en ce début de siècle, est sa recherche de proximité avec la nature et avec la vie. Cet élément est omniprésent dans ces deux numéros, et en particulier dans le second, consacré à la réponse de la chimie aux demandes de la société.

8La chimie s’inspire de la nature et du vivant pour nommer de nouveaux types de molécules (les dendrimères), mais aussi pour créer des outils (les synapses artificielles, par exemple). Elle met au point des modes de synthèse bio-inspirés plus doux que les méthodes classiques. La biocatalyse, la bioconversion, la biologie synthétique font désormais partie de son arsenal. Ces liens avec la biologie ne sont pas nouveaux, mais les progrès récents font que les objets de la chimie se rapprochent de plus en plus de leurs homologues vivants.

9La chimie se met au service de la vie lorsqu’elle propose de nouvelles molécules comme médicaments ou de nouvelles techniques d’administration de ces médicaments. Tout un chapitre du second numéro est consacré à ce thème.

10Mais la véritable nouveauté dans ces relations chimie-société, c’est une réelle prise en compte des préoccupations environnementales. Poussée sans doute par les besoins industriels et motivée par l’écologie de plus en plus présente dans la politique des états, la chimie éco-responsable ou chimie verte se développe rapidement. Gérer les déchets nucléaires, réduire les émissions de gaz à effets de serre, limiter les pollutions de tous genres par l’emploi de réactifs, de catalyseurs et de solvants mieux choisis, ou en utilisant de nouvelles méthodes de synthèse, aider au développement d’énergies nouvelles par la création de nouveaux matériaux photovoltaïques, autant de défis à la hauteur des capacités immenses de la chimie d’aujourd’hui. C’est peut-être dans ce long chapitre qui constitue la pièce maîtresse du numéro 2, que cette publication justifie le mieux le titre qui lui a été donné : « La chimie prépare notre avenir ».

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Pour citer cet article

Référence papier

René Bimbot, « Analyse de deux numéros spéciaux de l’Actualité chimique (2011) intitulés « La chimie prépare notre avenir. Une sélection des recherches de nos laboratoires » », Histoire de la recherche contemporaine, Tome I-N°2 | 2012, 157-159.

Référence électronique

René Bimbot, « Analyse de deux numéros spéciaux de l’Actualité chimique (2011) intitulés « La chimie prépare notre avenir. Une sélection des recherches de nos laboratoires » », Histoire de la recherche contemporaine [En ligne], Tome I-N°2 | 2012, mis en ligne le 11 octobre 2014, consulté le 15 décembre 2017. URL : http://journals.openedition.org/hrc/165 ; DOI : 10.4000/hrc.165

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Auteur

René Bimbot

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