Portrait des « 3 géants » du monde nano

Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus et Alexei I. Ekimov, les trois chercheurs qui ont remporté le prix Nobel de chimie cette année, sont des pionniers de la nanotechnologie.

L'Assemblée Nobel a annoncé les trois lauréats du prix Nobel de chimie 2023. Photo : Phys.org

Dans les années 1980, Alexi Ekimov (78 ans) et Louis Brus (80 ans) ont travaillé indépendamment et ont réussi à créer des « points quantiques », des nanoparticules que l'on retrouve aujourd'hui dans les écrans de télévision de nouvelle génération et qui servent à éclairer les tumeurs. Dix ans plus tard, Moungi Bawendi (62 ans) a révolutionné la méthode de production de points quantiques avec une grande précision et à grande échelle, ouvrant la voie à un large éventail d'applications.

Persévérance

Bawendi est né à Paris d'un père tunisien et d'une mère française. Sa famille a immigré aux États-Unis lorsqu'il avait 10 ans. Bien qu'il ait excellé en sciences au lycée, Bawendi a raté son premier cours de chimie à Harvard. « Ce premier échec aurait pu facilement me détruire. C'était la plus mauvaise note que j'aie jamais eue dans cette classe », a déclaré le scientifique.

Mais Bawendi a persévéré, obtenant sa licence puis son doctorat à l'Université de Chicago. Il a ensuite rejoint les Laboratoires Bell avec Brus et est finalement devenu professeur au Massachusetts Institute of Technology (MIT). « Je suis profondément honoré de partager le prix Nobel avec Louis Brus, mon directeur de recherche postdoctoral. Bien que je sois moi-même professeur, je m'efforce toujours d'imiter son érudition et son style de mentorat », a déclaré Bawendi.

Bawendi s'est appuyé sur les travaux de son collègue et a réussi en 1993 à améliorer considérablement la méthode de fabrication des points quantiques, en trouvant le solvant et la température appropriés pour amener les nanocristaux à une taille spécifique.

Expérience du verre coloré

Ekimov et Brus ont grandi dans l'après-guerre. Ekimov est né en Union soviétique et a obtenu son diplôme de l'Université de Leningrad. Il était fasciné par le verre coloré et les multiples couleurs que chaque composé pouvait produire. En expérimentant avec la température et le temps de chauffage du verre en fusion, il a découvert qu'il pouvait faire varier la taille des grains obtenus : plus les grains étaient petits, plus la lumière émise était bleue.

Ekimov a publié sa découverte dans une revue scientifique soviétique en 1981 et a été le premier à créer des points quantiques, des particules prédites par la théorie physique au début du 20e siècle mais démontrées plus tard dans la pratique.

Parallèlement, Brus travaillait aux Laboratoires Bell aux États-Unis, un incubateur réputé de découvertes scientifiques. Il menait des expériences consistant à découper des particules pour obtenir des surfaces plus grandes et des réactions chimiques plus rapides. Ce faisant, il remarqua que les propriétés optiques et autres des particules changeaient à mesure qu'elles rétrécissaient, un phénomène que seule la mécanique quantique pouvait expliquer.

Génération Spoutnik

« Je fais partie de la génération Spoutnik, j'ai grandi après la Seconde Guerre mondiale, lorsque l'Amérique a considérablement développé son secteur scientifique et technologique en réponse à la guerre froide », a déclaré Brus dans ses mémoires après avoir reçu le prix Kavli en 2008.

Montrant un talent pour les mathématiques et les sciences dès son plus jeune âge, il a grandi dans la banlieue de Kansas City, où il a développé un amour des outils et des machines tout en travaillant dans une quincaillerie locale après l'école et le week-end.

Brus pensait initialement suivre les traces de son père dans les affaires. Mais après avoir obtenu son doctorat à l'Université Columbia de New York en 1969, il s'engagea dans la marine américaine et devint chercheur dans un laboratoire de Washington. Puis, en 1972, il commença à travailler aux Laboratoires Bell, une carrière qui dura 23 ans.

Brus, aujourd'hui professeur à l'Université Columbia, croit au pouvoir de la science. « Les scientifiques se livrent quotidiennement à des expériences et oublient souvent les immenses progrès scientifiques et technologiques réalisés au fil des décennies. La science a permis d'améliorer la vie de l'humanité malgré les guerres, les crises économiques et les catastrophes naturelles », a déclaré Brus.

An Khang (Selon l'AFP )

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