Transports : des énergies décuplées au service de la mobilité de demain

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1 LE JOURNAL DE LA RECHERCHE ET DU TRANSFERT DE L ARC JURASSIEN Le dossier ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Transports : des énergies décuplées au service de la mobilité de demain ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Usinage par laser femtoseconde : un exploit en or Les effets du vin captés par IRM Recherche jeunes comtoises en sciences et techniques numéro novembre - décembre 2010 ////////////////////////////////

2 Le sommaire ///////////////////////////////////////////////////////////////////////// Les Actualités //////////////////////////////////////////////////////////////////// 3 Madeleine Lafaurie, entre journalisme et culture d entreprise LERMPS : des prestations de service labellisées pour leur qualité Usinage par laser femtoseconde : un exploit en or Une formation en droit pour la création de start up Entendement, volonté et jugement pratique dans la philosophie du XVII e s. Accès équitable aux médicaments dans les pays les moins avancés : comment progresser? Langage et identité à l adolescence Éthique et progrès L Anatolie des peuples, cités et cultures «Des pathologies sociales aux pathologies mentales» «Khouribga, genèse d une ville minière» «Trois mille curés au Moyen Âge» Le Dossier ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 8 Transports : des énergies décuplées au service de la mobilité de demain l analyse /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 16 Le directeur et le doctorant, un dialogue à réinventer Rêvons un peu /////////////////////////////////////////////////////////////////// 17 Les effets du vin captés par IRM l objet ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 20 Le phénomène des vagues scélérates mis en lumière grâce à l optique Terre d inventeurs ///////////////////////////////////////////////////////////// 22 Recherche jeunes comtoises en sciences et techniques ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

3 les actualités ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Madeleine Lafaurie, entre journalisme et culture d entreprise Décédée le 12 septembre dernier à l âge de soixante et onze ans, Madeleine Lafaurie avait fondé en direct en Elle possédait une forte culture d entreprise et un grand professionnalisme journalistique, des qualités qu elle a mises au service du journal pendant plus de quinze ans. «L université ne peut pas vivre sans lien avec le monde économique». Ce credo affirmé par Jean- François Robert, alors président de l université de Franche-Comté, amène au concept d une publication pour promouvoir le savoir-faire de l université. La rédaction en sera assurée par Madeleine Lafaurie, le graphisme par Catherine Zask, sous la coordination de René Didi, directeur de la communication à l université. «Madeleine Lafaurie s investissait entièrement dans sa tâche, raconte Catherine Zask. C est son exigence avec ellemême et avec les autres qui a fait du journal ce qu il est devenu». en direct est alors une formule totalement inédite dans le milieu universitaire français. «Madeleine Lafaurie cherchait les sujets, choisissait les thématiques de recherche...», raconte Jean-François Robert. «Elle se documentait de façon extrêmement précise, ajoute René Didi. Elle utilisait des phrases compréhensibles par tous sans pour autant négliger la rigueur scientifique du texte». Issue d une famille engagée dans la vie économique, sociale et politique régionale, Madeleine Lafaurie avait la passion de l entreprise. «Participer au rapprochement de l université et de l entreprise était pour elle une très belle aventure. Elle était la bonne personne pour monter en direct, selon les mots de René Didi. Pugnace, elle ne renonçait pas devant une difficulté, voulait y arriver et relançait tout le monde s il le fallait» De ces années passées à côtoyer les acteurs du monde de la recherche, Madeleine Lafaurie édite, en 2002, un recueil 1 consacré aux sciences du vivant, avec le temps pour fil conducteur. Un ouvrage emblématique de la recherche et du savoirfaire francs-comtois, que Madeleine Lafaurie aura aussi, comme le conclut Jean-François Robert, «marqué de sa personnalité». 1 Le Temps du vivant - Presses universitaires franc-comtoises LERMPS : des prestations de service labellisées pour leur qualité Soucieux d apporter le meilleur service à ses partenaires économiques et industriels, le laboratoire LERMPS de l UTBM s est engagé, en 2008, dans une démarche qualité. Cette initiative a été couronnée par l obtention, en mai 2009, de la certification de ses prestations selon la norme ISO Désirant s investir encore plus auprès de ses partenaires du secteur biomédical, le LERMPS a demandé et obtenu, en juillet dernier, une nouvelle certification selon la norme NF EN ISO 13485, spécifique aux dispositifs biomédicaux. Cette dernière certification lui donne notamment la possibilité d accompagner ses partenaires dans leur démarche de marquage CE, facilitant ainsi la commercialisation de leurs produits à l international. Elle atteste que le laboratoire est régulièrement évalué lors d un audit réalisé par un organisme agréé, vérifiant la conformité des produits aux exigences de la norme NF EN ISO et aux attentes des directives européennes. Le contrôle mené en juin dernier a mis en évidence les points forts du laboratoire, et tout particulièrement la mise en œuvre de technologies de pointe, le savoir-faire individuel et collectif de ses membres, des compétences reconnues par ses clients. L ingénierie des surfaces est le domaine de prédilection du LERMPS depuis sa création en 1986 : projection thermique, élaboration de poudres et procédés de fabrication additive sont l apanage du site de Sevenans (90). La plateforme de Montbéliard, quant à elle, est dédiée aux revêtements déposés en phase vapeur et aux activités d analyse et de caractérisation des matériaux et des surfaces. Les collaborations industrielles du LERMPS s orientent principalement vers les secteurs de l aéronautique, de l automobile, des biens d équipement et du biomédical. ÆContact : Sophie Lamy LERMPS Laboratoire d études et de recherches sur les matériaux, les procédés et les surfaces Université de technologie de Belfort - Montbéliard Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// 3 ////////////////////////////////////////////////////////////////

4 les actualités ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Usinage par laser femtoseconde : un exploit en or Creuser, à une profondeur encore jamais atteinte, un canal de moins d un micron de diamètre dans du verre, avec une seule impulsion laser cette prouesse technologique vaut à FEMTO-ST un micron d or décerné fin septembre au salon Micronora à Besançon. Avec très peu d énergie, le laser femtoseconde est capable de générer une puissance phénoménale. Un seul flash laser d une durée de quelques dix-millièmes de milliardième de seconde suffit pour percer dans une lamelle en verre un canal de 0,2 µm de diamètre sur une longueur cent fois supérieure. Des échelles tellement minimes qu elles appellent la comparaison «C est comme si une charge explosive perçait d un seul coup un tunnel de 10 m de diamètre sur 1 km de long», raconte François Courvoisier, porteur du projet au sein de l équipe Optoélectronique au département d Optique de l Institut FEMTO-ST, heureux lauréat d un micron d or. L innovation réside dans le fait de contrôler la stabilité de la propagation de la lumière lorsqu elle dépose de l énergie dans le verre et le fait exploser pour former un nanocanal. Qui plus est sans abîmer la matière autour! Ces possibilités nouvelles et hautement technologiques trouveront des applications dans le domaine des composants pour les télécommunications par fibre optique comme dans celui du biomédical pour des analyses biologiques d ADN par exemple. Deux ans d études fondamentales ont été nécessaires aux chercheurs de l équipe Optoélectronique pour mettre au point cette technique d usinage par laser femtoseconde. ÆContact : François Courvoisier - Pierre-Ambroise Lacourt Département d Optique Institut FEMTO-ST Université de Franche-Comté / UTBM / ENSMM / CNRS Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// Une formation en droit pour la création de start up Les start-up constituent des cas particuliers dans le monde de l entreprise. C est pour cerner au mieux leurs particularités et être à même de bien les gérer que l université de Neuchâtel met en place un nouveau master en droit de l entreprise et de l innovation. Les futurs créateurs de ces entreprises auront ainsi toutes les cartes en main pour aborder les questions de propriété intellectuelle, et envisager en connaissance de cause des exploitations industrielles. Droit commercial, droit fiscal et environnement réglementaire des sciences de la vie sont également des matières au programme de cette formation à la fois théorique et pratique. Des stages sont envisageables tant auprès de start up existantes que d études d avocats, d institutions spécialisées en matière de propriété intellectuelle et de bureaux de transfert de technologies des hautes écoles, pour ajouter une expérience de terrain aux compétences acquises. Le master représente un bagage complet et unique en Suisse pour savoir protéger une création intellectuelle, tout comme pour mettre en œuvre les outils contractuels indispensables à un transfert de technologie efficace. ÆContact : Daniel Kraus Faculté de droit Université de Neuchâtel Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// Entendement, volonté et jugement pratique dans la philosophie du XVII e siècle Les 5 et 6 novembre 2010 à Neuchâtel (Suisse) L entendement et la volonté ont chacun leur rôle à jouer dans l élaboration d un jugement pratique, avant d intervenir dans les processus de choix et de décision. Ce thème a posé de nombreuses questions aux philosophes du XVII e siècle, et sera repris par les intervenants du colloque d école doctorale organisé à Neuchâtel, autour de Descartes, Pascal, Malebranche, Spinoza, Hobbes, Locke, van Limborch et Leibniz. Au-delà de leur intérêt premier, les réflexions menées pourront faire évoluer les échanges vers des enjeux métaphysiques et théologiques plus vastes, comme la causalité d agent, la liberté humaine et le déterminisme. ÆContact : Catherine Gasser Faculté de Lettres et sciences humaines Université de Neuchâtel Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// 4 ////////////////////////////////////////////////////////////////

5 les actualités ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Accès équitable aux médicaments dans les pays les moins avancés : comment progresser? Le 8 novembre 2010 à Besançon Sida, tuberculose ou paludisme, toutes ces maladies sont des fléaux nécessitant des traitements pharmaceutiques coûteux, souvent inabordables pour les pays pauvres dans lesquels ils sévissent. Entre considérations humaines de santé publique et législations relatives au commerce du médicament, les enjeux sont énormes et posent leur lot de questions. La conférence-débat organisée le 8 novembre prochain à Besançon impliquera dans une réflexion commune Hervé Gisserot, président du laboratoire pharmaceutique GlaxoSmithKline France (GSK) et Daniel Kraus, professeur de Droit de l innovation à l université de Neuchâtel. Chacun avec ses propres perspectives et expériences apportera son point de vue pour alimenter le débat autour de questions essentielles. Les licences obligatoires, permettant à des états de fabriquer ou d importer des médicaments à bas coût sans l accord du titulaire du brevet, sont-elles des solutions efficaces? L autorisation donnée à un état d exporter la production de traitements vers un pays ne disposant pas des moyens suffisants pour les fabriquer lui-même contrarie-t-elle les lois sur la propriété intellectuelle? Comment le domaine de la recherche et du développement peut-il tirer son épingle d un jeu où toutes les cartes se redistribuent depuis dix ans? En 2001, le gouvernement sud africain remporte une victoire historique contre trente-neuf laboratoires pharmaceutiques (procès de Pretoria) ; le recours aux licences obligatoires est adopté la même année dans la déclaration de Doha. Ces deux événements majeurs ont bouleversé la donne mondiale de l accès à la santé dans les pays pauvres. Une question essentielle et pourtant rarement développée, à laquelle sont sensibilisées les associations bisontines Les amis du monde diplomatique, APACA 1 et APTAA 2, organisatrices de la conférence. ÆContact : Bruno Hoen Laboratoire Chrono-environnement Université de Franche-Comté Président d APTAA Tél. (0033/0) Association pour la promotion des arts et des cultures d Afrique 2 Association pour le partage des traitements anti sida avec l Afrique Langage et identité à l adolescence Les 11 et 12 novembre 2010 à Neuchâtel (Suisse) Période troublée, émaillée de remises en question, de problèmes et de difficultés, l adolescence est aussi riche de potentiels. C est cet aspect, trop peu souvent exploré, que le colloque veut mettre en valeur dans des discussions axées sur le langage et l identité à l adolescence. Construction de l identité personnelle et sociale, particularités du langage, désordres psychiatriques, troubles du langage oral et écrit sont autant de thèmes traités sous l angle de l interdisciplinarité pour mieux connaître cet âge charnière de la vie et lui accorder le meilleur devenir possible. Chercheurs en logopédie, psychologie, linguistique, sciences de l éducation, didactique, et cliniciens logopédistes et psychologues : de Suisse ou d ailleurs, tous trouveront matière à réflexion dans ce onzième colloque de logopédie organisé par l université de Neuchâtel. ÆContact : Geneviève de Weck Institut des sciences du langage et de la communication Université de Neuchâtel Tél. (0033/0) www2.unine.ch/logopedie //////////////////////////////////////////////////////////////// Éthique et progrès Le 12 novembre 2010 à Besançon Les enjeux éthiques du progrès dans le champ de la santé et des maladies graves constituent le fil conducteur de ce colloque organisé par l espace éthique Bourgogne Franche-Comté. Placer la réflexion éthique au cœur de la santé est une préoccupation grandissante de ces dernières années, à l origine de la création de structures régionales officielles à la fois centres de formation, d information et de documentation, de rencontres et d échanges interdisciplinaires dans ce domaine. Né en 2009, l espace éthique Bourgogne Franche- Comté s appuie sur les CHU de Dijon et de Besançon, tout en privilégiant les liens avec leurs universités d attache respectives. Il s adresse aussi bien aux professionnels qu au grand public, et encourage les //////////////////////////////////////////////////////////////// 5 ////////////////////////////////////////////////////////////////

6 les actualités ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// initiatives et les actions menées à l échelle des deux régions en matière d éthique de la santé et du soin. Le colloque organisé le 12 novembre prochain s adresse à toutes les personnes intéressées par ces questions d actualité et désireuses de participer à une réflexion essentielle. ÆContact : Élodie Cretin CHU de Besançon Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// L Anatolie des peuples, cités et cultures II e millénaire avant J.-C. V e siècle après J.-C. Les 26 et 27 novembre 2010 à Besançon Anatolie en grec ancien signifie «le pays où le soleil se lève». C est là également que naquirent ou se rencontrèrent des civilisations exceptionnelles, que se croisèrent de nombreux peuples, depuis l âge du bronze jusqu à l époque byzantine. Hittites, Phrygiens, Thraces, Celtes, Grecs, Perses, Mésopotamiens, Égyptiens ans d histoire racontent entre autres l invention du fer comme celle de l écriture, la création des toutes premières cités ou le développement de l agriculture. Cette richesse incroyable vaut à la région, également appelée Asie mineure et correspondant aujourd hui essentiellement à la Turquie, le qualificatif de «plus grand parc archéologique du monde». Les nombreuses fouilles menées sur ce territoire depuis 150 ans par des équipes internationales donnent lieu à des publications scientifiques malheureusement disparates. L idée de réaliser un Atlas historique et archéologique de l Asie mineure antique est née en 2005 de la volonté de réunir toutes ces contributions historiques et archéologiques autour d un ambitieux projet de synthèse. C est là le propos du colloque organisé en novembre prochain à Besançon : point sur l actualité scientifique, organisation du projet, perspectives de recherche et mise en place de partenariats seront au sommaire d une rencontre ouverte à tous, intéressant en premier lieu les protagonistes soucieux de poursuivre des recherches sur l Asie mineure ancienne dans un esprit collectif et positif. ÆContact : Hadrien Bru ISTA Institut des sciences et des techniques de l Antiquité Université de Franche-Comté Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// «Des pathologies sociales aux pathologies mentales» La société, un grand corps malade à soigner? C est la portée que l on peut imaginer derrière l utilisation de l expression «pathologie sociale», généralement employée pour marquer notre désapprobation devant des faits choquants ou des situations jugées anormales. Sous la direction de Stéphane Haber, philosophe, chercheur associé au Laboratoire de recherches philosophiques sur les sciences de l action de l université de Franche-Comté, l ouvrage Des pathologies sociales aux pathologies mentales recueille différentes contributions voulant nuancer cette réflexion. L emploi de termes relevant de la pathologie ne se justifie pas d abord par la comparaison entre le fonctionnement des sociétés et celui des êtres vivants, une doctrine organiciste dépassée depuis longtemps. Prenant le contre-pied d une telle assimilation, cet ouvrage défend l idée selon laquelle on ne peut parler de «pathologie sociale» que lorsque les conditions sociales de la santé psychique des individus ne sont pas réunies, lorsque ces conditions peuvent être décrites comme pathogènes, au point de vue normatif d une représentation entre la santé et ce qui n en relève plus. En ce sens, la problématique de la psychopathologie individuelle reste fondatrice pour la philosophie sociale critique. Travail collectif d une douzaine de chercheurs, //////////////////////////////////////////////////////////////// 6 ////////////////////////////////////////////////////////////////

7 les actualités ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ce livre cherche à justifier une telle position en s appuyant sur des exemples tirés de l histoire de la théorie (de Platon à Tarde en passant par Comte), ainsi que sur les travaux contemporains, inspirés, par exemple, par la philosophie politique ou par la psychosociologie du travail. Cet ouvrage est publié aux Presses universitaires de Franche-Comté (collection «Agon»). ÆContact : Stéphane Haber Laboratoire de recherches philosophiques sur les sciences de l action Université de Franche-Comté Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// «Khouribga, genèse d une ville minière» Aujourd hui le plus grand gisement phosphatier du monde, Khouribga est aussi une ville de habitants aux multiples avenirs possibles. Elle est née dans une région désertique du Maroc, parallèlement à la décision de l Office chérifien des phosphates d exploiter les ressources locales. C est la genèse et le développement de cette capitale régionale que raconte l ouvrage de Mohammed Sahsah. De l époque du protectorat français à nos jours, en passant par l accession à l indépendance, quelques décennies ont suffi à apporter leur lot de transformations : changements techniques, développement d activités annexes, vie urbaine, prolétariat jeune et masculin transformé en population familiale... Originaire de la région de Khouribga, Mohammed Sahsah poursuit des études universitaires à Saint- Étienne où il soutient une thèse en histoire de la culture et de la civilisation du monde occidental. Aujourd hui bibliothécaire à l UTBM, il assure des formations de pédagogie documentaire. Son ouvrage intéressera les historiens, les sociologues des techniques du travail, des techniques et des villes, tout comme les spécialistes de l urbanisme. Khouribga, genèse d une ville minière est publié par le Pôle éditorial multimédia de l UTBM. «Trois mille curés au Moyen Âge» Les paroisses du diocèse de Besançon (XIII e - XV e s.) Une démarche récente de l histoire religieuse vise à réhabiliter le bas clergé, souvent jugé indigne et associé à des images d incompétence, d ivrognerie ou d ignorance. En charge du soin des âmes la cura animarum dont ils tirent leur nom, dispensateurs des sacrements et guides spirituels de leurs paroissiens, les curés tentent de se conformer à un idéal sacerdotal de plus en plus affirmé du XIII e au XV e siècle. L ouvrage de Laurence Delobette présente, pour la période médiévale, un répertoire des curés paroissiaux du diocèse de Besançon qui est alors l un des plus vastes de la chrétienté occidentale. Des Vosges à la Bresse et de la Saône au Jura, englobant une partie de la Suisse actuelle, il compte, au Moyen Âge, quelque huit cents paroisses. S appuyant sur diverses sources documentaires pour compenser la destruction par l Administration révolutionnaire des archives ecclésiastiques médiévales, l auteur fait sortir de l oubli les noms d environ trois mille curés (les titulaires des cures) ou vicaires (leurs remplaçants), classés par paroisse, chaque notice apportant des informations inédites sur la région et la période considérées. L ouvrage renseigne sur la place des clercs dans la société et sur les relations entre les laïcs et les gens d Église. Original et fortement documenté, à l usage des historiens, généalogistes et de tous les curieux d histoire locale, il est édité chez Cêtre. ÆContact : Mohammed Sahsah Bibliothèque Université de technologie de Belfort - Montbéliard Tél. (0033/0) ÆContact : Laurence Delobette Laboratoire des sciences historiques Université de Franche-Comté Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// 7 ////////////////////////////////////////////////////////////////

8 Transports : des énergies décuplées au service de la mobilité de demain Dans un paysage énergétique à redessiner entièrement, dont la couleur pétrole sera définitivement absente, tirer la meilleure efficacité possible de l énergie constitue une priorité pour les années à venir. Cette réflexion doit jeter les bases de mentalités nouvelles, indissociables d une société à l aube d une complète mutation. Dans ce contexte, apprendre à utiliser toutes les ressources possibles, dans une optique d exploitation durable, s impose comme un autre précepte de la future donne énergétique.

9 LE dossier /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Pile à combustible et hydrogène, des alternatives énergétiques en puissance La première voiture à franchir le cap des 100 km/h était électrique. Française, la «jamais contente» établit ce record en 1899! Devant l impossibilité de stocker l électricité dont elle avait besoin pour fonctionner, la voiture électrique fut abandonnée au profit des moteurs à essence pour tout le siècle suivant. Ressource éphémère, le pétrole part peu à peu en fumée, laissant les stigmates pollués de son bref passage dans l histoire de l énergie, et remet les compteurs à zéro. Si la voiture électrique est plus que jamais d actualité, le problème du stockage de l électricité reste crucial. Des solutions cependant semblent pouvoir y remédier, comme le recours à une pile à combustible (PAC) alimentée par des reservoirs d hydrogène, générant l électricité nécessaire au moteur de traction directement sur le véhicule au lieu de la stocker. La PAC pourrait pallier l insuffisance la plus handicapante de la voiture électrique, à savoir sa faible autonomie. La mise au point par HONDA de la FCX Clarity, commercialisée à petite échelle et en leasing en Californie depuis 2008, est une très belle preuve de réalisme puisqu elle affiche une autonomie de 500 km. Allier les avantages de la voiture électrique absence de pollution, de bruit, confort de conduite à une autonomie comparable à celle des moteurs à essence n est donc pas un rêve inaccessible. Le Nord Franche-Comté s inscrit dans les programmes de recherche sur la PAC dès lors qu ils sont relancés en France en 1999, notamment par le biais de la plateforme technologique FC Lab installée à Belfort, exclusivement réservée aux travaux sur la mise au point des systèmes PAC pour les transports. Le pays accuse alors un sérieux retard par rapport aux USA et au Japon, ou encore à l Allemagne. En dix ans, les collaborations avec de grands groupes comme AIR LIQUIDE, AREVA ou PSA donnent un véritable coup d accélérateur et, en matière de transports, permettent d atteindre un niveau de recherche et de développement comparable aux références internationales. PSA a d ailleurs fait rouler ces derniers mois une 307cc équipée d une PAC entièrement réalisée grâce à sa propre technologie, que le constructeur a exposée au salon des nouvelles mobilités MOBILIS. Aujourd hui, les programmes de recherche financés par l ANR Agence nationale de la recherche s essoufflent alors même que les produits des industriels commencent à voir le jour. «Il nous faut les fiabiliser, maîtriser et développer leur durée de vie, tout en réduisant leur coût» explique Florent Petit, directeur du FC Lab. Des objectifs ambitieux et décisifs pour l avenir, dont il faudra démontrer la pertinence pour continuer à fédérer et mobiliser les acteurs concernés. Le FC Lab, une plateforme expérimentale pour les transports terrestres La pile à combustible et ses systèmes connexes sont au cœur des travaux menés par le FC Lab. Spécifiquement dédiée aux transports terrestres, cette plateforme de technologie unique en France produit des tests grandeur nature, dans des conditions réelles d usage. Comparés à des essais «de terrain», les tests sont moins coûteux et présentent l avantage d être reproductibles. Démarrages, accélérations, contraintes de température, d humidité, la plateforme analyse tout ce qui se passe quand les systèmes sont mis en situation réelle de fonctionnement, et fait varier les paramètres pour repérer les plus déterminants. «À la création de la plateforme en 2002, les industriels avaient tendance à vouloir l utiliser comme un prestataire de services, pour des tests qui n étaient pas réalisables dans leur entreprise, raconte Florent Petit. Ils ont ensuite compris que les compétences de nos chercheurs et ingénieurs, ajoutées à la capacité expérimentale de la plateforme pouvaient leur apporter beaucoup plus». Depuis, le FC Lab développe les produits dont l entreprise a besoin et procède à des analyses clés pour guider les choix industriels. ÆContact : Florent Petit - FC Lab - Université de technologie de Belfort - Montbéliard - Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// 9 ////////////////////////////////////////////////////////////////

10 LE dossier //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// À la rencontre de deux énergies L électricité est un formidable vecteur d énergie. L hydrogène en est un autre, et s il se transporte moins bien, il est en revanche possible de le stocker. L idéal serait de profiter des avantages de l un et de l autre, de réussir à les utiliser en les rendant complémentaires, garantissant ainsi une nouvelle donne énergétique efficace et fiable. «Très schématiquement, explique Florent Petit, on pourrait imaginer délester le réseau central électrique en le doublant de réseaux territoriaux basés sur l utilisation de l hydrogène pour une consommation de proximité». Cela sous réserve d atteindre un niveau de production et une capacité de stockage de l hydrogène suffisants. Le principal reproche formulé à l encontre de l hydrogène est le caractère polluant de sa fabrication, pour l instant issue essentiellement du gaz naturel, et générant l émission de CO2. Les recherches s orientent non seulement sur la mise au point de systèmes de capture du CO2 émis, mais aussi sur la possibilité de produire l hydrogène à partir d eau, un procédé garanti sans aucune pollution. Le projet européen MobyPost utilise cette technologie. Coordonné par l IPV, labellisé par le Pôle Véhicule du Futur, il fait intervenir l UTBM et le FC Lab dans la conception et l expérimentation d un véhicule tricycle professionnel équipé d une PAC alimentée par hydrogène, et prévoit la fabrication du combustible par électrolyse de molécules d eau (cf. en direct n 230, mai - juin 2010). D autres voies encore inconnues s ouvriront sans doute à la science à l avenir pour la production de l hydrogène comme pour son stockage en toute sécurité, un dernier point crucial au centre de l activité de MaHyTec, une jeune entreprise doloise issue de l incubateur d entreprises innovantes de Franche-Comté, dont le travail se nourrit des recherches du département mécanique de l Institut FEMTO-ST. «Il restera à faire sauter les verrous législatifs afférents à la production d hydrogène, souligne Michel Romand, directeur adjoint de l IPV, en transposant tout simplement les directives européennes au droit français». //////////////////////////////////////////////////////////////// 10 //////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////

11 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Les smart grids, des réseaux de distribution d électricité intelligents Le réseau électrique actuel est sujet à des fluctuations directement dépendantes de la loi de l offre et de la demande. Une surconsommation tout comme une sous utilisation fragilisent un système par ailleurs perturbé par la fourniture d énergie provenant de sources dont on ne contrôle pas la production, comme les installations solaires individuelles. Les smart grids reconsidèrent la gestion de l électricité de façon nouvelle. Ces réseaux intelligents utilisent des technologies informatiques pour optimiser la distribution et mettre en relation les producteurs et les consommateurs d électricité. Ils sont capables de répondre à la demande en énergie en allant la chercher là où elle est disponible à un moment donné. On profitera par exemple d une période de fort ensoleillement pour recourir à l énergie solaire plutôt qu au nucléaire, d une surproduction électrique pour fabriquer de l hydrogène par électrolyse et constituer ainsi une réserve d énergie. Les véhicules seront intégrés au système comme tampon d énergie : l électricité contenue dans leurs batteries ou supercondensateurs pourra être récupérée à un moment où ils sont immobilisés au garage pour alimenter un fer à repasser à la maison!.. Loin d être des élucubrations, les smart grids font l objet des études les plus sérieuses. Le laboratoire SeT de l UTBM anime différents programmes en lien avec l ADEME, des industriels, des centres de recherche du Colorado et du Canada, l université de Grenoble et l université de technologie de Troyes. Le SeT offre la particularité d avoir à sa porte deux des plus grands noms mondiaux de l énergie : ALSTOM et GENERAL ELECTRIC. À partir du travail de ses équipes en énergétique et en informatique, un réseau intégrant différentes sources d énergie sera monté en réel dans le périmètre géographique du Technopôle de Belfort, transformé pour l occasion en smart city, avec la collaboration des deux géants de l énergie. ÆContact : Abderrafiâa Koukam - Laboratoire Systèmes et transports - Université de technologie de Belfort - Montbéliard Tél. (0033/0) Une plateforme énergétique de premier plan Mini train bâti comme un grand, voitures électriques de rallye, véhicule de propreté hybride, prototypes de scooter, segway, fauteuil roulant électriques et ascenseur! Tous les moyens de locomotion ont leur place à la plateforme Énergie et transports terrestres de l UTBM, dont l équipement fait bien des envieux. Concevoir, analyser, tester, améliorer, les possibilités se conjuguent aussi bien avec les impératifs de la recherche que ceux de l enseignement au cœur de ce dispositif. Car toutes les énergies sont disponibles pour se prêter à de nombreuses expériences. Moteur thermique, PAC, batteries lithium, supercondensateurs, hydrogène, générateur photovoltaïque, éolienne et barrage hydraulique miniatures pas moins de soixantequatre combinaisons énergétiques différentes sont possibles. /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 11 ////////////////////////////////////////////////////////////////

12 LE dossier /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Hybrides à plus d un titre D autres solutions se profilent et se combinent selon différents modes technologiques, une vocation pour le département ENISYS de l Institut FEMTO-ST, qui concentre la majorité des chercheurs du FC Lab. Phébus, Archybald, Trax ENISYS est une grande famille abritant dans son giron pas moins d une quarantaine de projets, presque tous nés de contrats avec l industrie. La plus petite de l équipe s appelle Phébus, une voiture hybride sans permis, mise au point pour le constructeur AIXAM dans un projet financé par l ANR. Équipée d un moteur diesel à l avant, plus petit que sur la version traditionnelle, Phébus cache dans ses roues arrière des moteurs électriques alimentés par des batteries placées sous les sièges. À 50 km / h, avec une autonomie de 20 à 30 km, ces deux moteurs seront l idéal pour une circulation urbaine sans pollution. Le moteur thermique, dont les performances sont optimisées, prend le relais sur la route et assure une autonomie de 100 km. Le prototype, en cours de réalisation, donnera lieu à des premiers essais début Phébus D un tout autre gabarit, ECCE est un camion monté dans les années 1990 avec le constructeur PANHARD, financé par la DGA. Véritable banc d essai, il permet d évaluer tous les composants d une chaîne de traction électrique. ECCE2 La naissance de son petit frère, ECCE2, permet d optimiser le comportement énergétique du véhicule en l équipant notamment d une PAC, de batteries et de moteurs électriques intégrés dans ses quatre roues, lui conférant une extraordinaire mobilité. Actuellement, ECCE2 est le plus gros véhicule équipé d une PAC, par ailleurs la plus puissante jamais mise au point en France, grâce aux travaux des chercheurs de l Institut FEMTO-ST. Le Pôle Véhicule du Futur, fédérateur de compétences Plus de entreprises, salariés et chercheurs du domaine public sont concernés par le Pôle Véhicule du Futur sur les régions Alsace et Franche-Comté. Du scooter au train, sa mission est de détecter et de mettre en relation les compétences autour des transports terrestres, pour mieux servir l innovation dans ce domaine aux enjeux considérables. «Il s agit de mettre au point les véhicules de demain mais pas seulement, explique Philippe Chican, directeur de programmes du Pôle. L intérêt est aussi de les placer dans un contexte futur, où la mobilité sera connectée et interactive». Au carrefour de toutes les initiatives issues de la recherche comme de l industrie, le Pôle devient peu à peu le passage obligé de tous les projets. Cette logique permet de favoriser l innovation des entreprises, d améliorer leur compétitivité, de faire le lien entre les différentes recherches, et, grâce à la collaboration de tous les acteurs, d optimiser la mise au point des produits. F-City est, à ce titre, un exemple type, presque un cas d école. Mis à la disposition des citadins pour des trajets urbains, ce véhicule électrique à quatre roues, d une autonomie de 100 km, est passé au stade de la production début 2010 après deux années seulement de recherche et de mise au point! Le Pôle Véhicule du Futur est né en 2005, à l instar de soixante-dix autres pôles de compétitivité concernant tous les domaines en France, de la volonté de l État de rassembler les forces vives d un territoire autour de projets d avenir. ÆContact : Philippe Chican - Pôle Véhicule du Futur - Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// 12 ////////////////////////////////////////////////////////////////

13 LE dossier /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Étiquettes énergétiques pour espaces urbanisés Consomme-t-on la même énergie si l on vit au centre ou en périphérie d une ville? Les chercheurs du laboratoire ThéMA de l université de Franche-Comté ont mis au point un logiciel spécifique capable d appliquer des étiquettes énergétiques pour une zone, à partir de la mobilité présumée des habitants. Le sujet de référence de l étude adopte un comportement normé. Actif, il se rend à son travail cinq jours sur sept, achète son pain quotidien à la boulangerie du quartier, et fait des courses une fois par semaine en hypermarché. Selon l endroit où il vit, il aura besoin ou non de prendre sa voiture pour effectuer ses déplacements. À partir de ces postulats, le logiciel détermine la consommation moyenne d énergie dans une zone, permettant d établir son étiquette énergétique, à la façon de celles que l on trouve sur un frigo ou un lave-vaisselle. «Bien sûr, l étude a ses limites, puisqu on part d une conduite type qu on multiplie un peu artificiellement par le nombre d habitants d un secteur», reconnaît Jean-Philippe Antoni, du laboratoire ThéMA. Mais elle a le mérite de produire les premiers résultats du genre et de cartographier une région pour mieux la connaître et envisager pour elle des scénarios de développement. Faut-il voir dans les équipements particuliers d un quartier pourtant éloigné de la ville la raison lui permettant d être relativement peu gourmand en énergie? L installation de commerces de proximité ou la construction d une route changent-elles la donne? Inclure la mobilité des personnes à des fins statistiques est une originalité de la recherche, qui souffre en revanche de l absence de données intrinsèques aux constructions pour compléter le tour d horizon énergétique d une zone. «Il faudra des années avant que nous puissions intégrer le diagnostic de performance énergétique des bâtiments à nos travaux, car pour l instant, il n est obligatoire qu en cas de vente» précise Jean-Philippe Antoni. Voilà un an et demi que cette étude a été reprise par le laboratoire ThéMA, missionné par l ADEME et le ministère du Développement durable pour succéder à un bureau parisien dans cette tâche. Elle parvient aujourd hui à maturation et pourra intéresser les communes, et de manière générale, tous les acteurs concernés par l aménagement du territoire en lien avec le développement durable. ÆContact : Jean-Philippe Antoni Laboratoire ThéMA Université de Franche-Comté Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// 13 ////////////////////////////////////////////////////////////////

14 LE dossier /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Les réseaux d information, enjeux de la mobilité de demain Changer les modes et les habitudes de conduite sont des leviers sur lesquels il est possible d agir et les systèmes d aide à la conduite se développent dans cette direction. À partir du réseau électronique d une voiture, on peut obtenir des informations sur sa consommation, l émission de gaz à effet de serre, simplement en connectant son téléphone portable au tableau de bord. Récupérer ce type d informations est techniquement un problème résolu, il reste à assurer la centralisation des données et leur restitution auprès des usagers. Des travaux au cœur des préoccupations du Laboratoire d informatique de l université de Franche-Comté (LIFC). Les chercheurs de l équipe OMNI optimization, mobility, networking, installée au pôle Numérica de Montbéliard, mettent au point des solutions logicielles complexes et innovantes dans le domaine de l économie d énergie comme dans celui de la sécurité. «Grâce à des bornes wifi intégrées au véhicule, il sera possible de transmettre des informations d une voiture à une autre, au moment où elles se croisent sur la route», raconte Pascal Chatonnay. Soit deux à trois secondes pour être connectés et avoir des informations sur l état d une route, la survenue d un accident La mobilité partagée La collecte et la centralisation d informations s envisagent aussi pour optimiser les itinéraires en rationnalisant l organisation sociale. Le covoiturage n est qu un maillon d une mutualisation qui pourra faire intervenir différents modes de locomotion. Vous devez vous rendre à Carcassonne? Depuis une borne interactive ou à partir d un téléphone mobile, vous apprendrez que le jour de votre départ, en fonction des conditions de trafic prévues, la solution optimale est de vous rendre à la gare avec le bus de 8 h 41 passant en bas de votre appartement, puis de prendre le train de 9 h 05 pour Toulouse qui sera relayé à votre arrivée en gare, après cinq minutes d attente, par une voiture vous amenant à bon port en compagnie de trois autres personnes. Le tout vendu dans un seul billet électronique, condition indispensable d un voyage organisé en toute simplicité. D ici là, il faudra du temps aux informaticiens pour bâtir des réseaux de géolocalisation et des connexions sécurisées, et aux usagers pour faire évoluer les mentalités vers le partage de la mobilité. Grégory Chippeaux s intéresse de près au transport alternatif (covoiturage, transport à la demande...) Un stage au LIFC le conduit à créer sa propre entreprise dès la fin de ses études, sous la houlette de Philippe Canalda, chercheur au laboratoire. Le logiciel de solutions de mobilité multimodale, mis au point par la toute jeune société SHARE AND MOVE SOLUTIONS, s adresse aux entreprises et aux collectivités locales. L idée est, à terme, de mettre en place un système global géré à l échelle d une région, à l intérieur duquel pourraient se greffer des demandes privées et spécifiques, comme la gestion de parkings, de flottes de véhicules ou encore de mobilité des salariés d une entreprise. Récemment sortie de l Incubateur d entreprises innovantes de Franche-Comté, SHARE AND MOVE SOLUTIONS a remporté le trophée Innovia et le concours Numerica en Elle est une expression du dynamisme des travaux de recherche menés sur le Nord Franche-Comté, qui, selon Philippe Canalda, «est bien intégré à un réseau de partenaires à l échelle européenne et participe à des projets de recherche d envergure sur le sujet». ÆContact : Pascal Chatonnay - Philippe Canalda - LIFC - Université de Franche-Comté Tél. (0033/0) Grégory Chippeaux - SHARE AND MOVE SOLUTIONS - Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// 14 ////////////////////////////////////////////////////////////////

15 LE dossier /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Des moteurs différents Concevoir des moteurs plus compacts est un enjeu souvent récurrent des programmes de recherche. Ainsi, Archybald, du nom de code d un véhicule militaire réalisé pour NEXTER et financé par l ANR, est équipé de moteurs électrique et thermique dont la conception se veut la plus compacte possible pour limiter les coûts. Même combat pour Trax, qui, développé avec la société PHENIX INTERNATIONAL à Gray (70), se prête aux analyses conjuguées des électriciens et thermiciens d ENISYS, une double et remarquable compétence du laboratoire. «Lorsqu on réduit le volume d un moteur, il chauffe davantage, ce qui provoque des pannes et une usure prématurée, explique Christophe Espanet, responsable de l équipe Conception à ENISYS. L amélioration du refroidissement d un moteur compact est un axe de recherche primordial». Labellisé par le Pôle Véhicule du Futur, Trax est un projet soutenu localement par la Ville de Belfort, la Communauté d agglomération belfortaine, le Conseil général du Territoire de Belfort et la Région Franche-Comté, tout comme le programme 3F, imaginant la locomotive hybride de demain. Dans son genre et malgré son relatif grand âge, le moteur Stirling fera sans aucun doute parler de lui dans les prochaines années. Mis au point en 1816, le principe de ce moteur à apport de chaleur externe consiste à chauffer un côté du moteur dans lequel se trouve du gaz et à refroidir l autre côté. Le gaz de travail enfermé sous pression dans le cylindre de la machine subit alors des cycles successifs de détentes et de compressions. Le moteur Stirling convertit l énergie thermique en énergie mécanique qui peut être utilisée pour faire avancer un véhicule et/ou produire de l électricité, par couplage entre le moteur thermique et un générateur électrique. Les travaux menés sur ces véhicules hybrides à moteur Stirling couplés à des piles à combustible constituent des recherches d avant-garde au sein du département ENISYS. Nouveaux moyens de transport et absence de mobilité Toutes les énergies se fédèrent pour dessiner un nouveau paysage dans lequel nous devrons nous inscrire d ici quelques décennies à peine, et dont nous n avons pas même encore une esquisse. Nouveaux potentiels énergétiques et futurs moyens de transport suffiront-ils à se substituer aux ressources actuelles pour assurer la pérennité du fonctionnement de nos sociétés? Rien n est moins sûr. Aux inévitables changements auxquels nous aurons à nous adapter en matière de transports et d énergie, une mutation plus grande encore laisse à penser qu il faudra envisager une société à la mobilité ralentie et entièrement repensée. Selon Michel Romand, «la mobilité sera probablement différente de celle que l on connaît aujourd hui. Il faudra rationaliser nos habitudes de déplacements, développer le télétravail, redonner la priorité aux productions locales et arrêter de faire voyager les marchandises d un bout à l autre de la planète! Nous arrivons à une phase de transition, qui, en attendant que les nouvelles solutions soient matures et suffisantes pour envisager conserver nos modes de vie, nous entraînera à faire plus efficient». Une remise en question imposée mais peut-être salutaire pour un meilleur et indispensable respect de l environnement. ÆContact : Florent Petit FC Lab Université de technologie de Belfort - Montbéliard Tél. (0033/0) Michel Romand Institut Pierre Vernier Tél. (0033/0) Archybald Christophe Espanet - Daniel Hissel - François Lanzetta Département ENISYS Institut FEMTO-ST Université de Franche-Comté / UTBM / ENSMM / CNRS Tél. (0033/0) / / //////////////////////////////////////////////////////////////// 15 ////////////////////////////////////////////////////////////////

16 l analyse ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Le directeur et le doctorant, un dialogue à réinventer Les compétences scientifiques ne conditionnent pas à elles seules la réussite d un travail de thèse. Moins bien maîtrisée, la dimension psychologique joue également son rôle. Une bonne relation entre le jeune chercheur et son directeur de thèse s avère particulièrement essentielle. Sensibilisées par ce constat, les universités de Franche-Comté et de Bourgogne viennent d accueillir une formation inédite à l attention des directeurs de thèse, visant à améliorer la qualité de leur encadrement. Une idée innovante à double titre puisque c est la première fois que des membres des deux universités participent à une formation commune dans le cadre du PRES Pôle de recherche et d enseignement supérieur. Un doctorant sur deux dit rencontrer des difficultés dans son travail au cours des trois années de préparation de sa thèse, et 30 % 1 d entre eux estiment que la qualité de l encadrement est en lien direct avec le malaise ressenti. Être entouré et écouté apparaît comme l élément moteur pour apaiser les tensions et la pression psychologique subie. Forts de ce constat, acteurs de la recherche et spécialistes des ressources humaines se sont mis autour de la table pour imaginer une formation spécifiquement destinée aux directeurs de thèse, afin de leur donner des outils pour mieux comprendre et gérer les difficultés de leurs doctorants, au-delà de leur seule mission d accompagnement scientifique. Pionnière en la matière, cette formation, animée par la société SUD PERFORMANCE, a été initiée à l université de Nice Sophia Antipolis, puis développée à l université Paris Sud 11. Elle vient de faire l objet de trois sessions communes entre les universités de Franche-Comté et de Bourgogne, une première à l heure du rapprochement des deux établissements dans le cadre du PRES. C est souvent à mi-parcours de la thèse, dont la durée est fixée à trois ans par le contrat doctoral, que se cristallisent les angoisses et les difficultés. Apprécier l avancement de leur travail de recherche et évaluer la pertinence des résultats obtenus constituent une phase critique pour des jeunes chercheurs en quête de reconnaissance. Sur la voie de l autonomie, ils ressentent encore le besoin d être rassurés et de trouver leur place au sein de l équipe. Le directeur de thèse joue ici un rôle capital. C est lui et lui seul qui focalise les attentes des doctorants, et c est à son absence ou au contraire à son soutien que sont attribués l échec ou la réussite de la thèse. 1 Enquête réalisée par l université Paris Sud 11 et son école doctorale Innovation thérapeutique. Le directeur de thèse, un modèle pour le doctorant Ces préoccupations ne passent pas inaperçues des directeurs de thèse, qui expriment leurs propres questionnements lors des séances de formation. Ne voulant pas se contenter de manager à l intuition, ils sont demandeurs d outils de communication et d analyse. Pour certains, ouvrir leur champ d intervention se dessine de manière naturelle. Les autres ont à prendre en considération les dysfonctionnements repérés pour établir une relation différente. Tous trouvent des réponses dans la formation proposée, qui vise à optimiser les compétences pédagogiques des directeurs de thèse pour accompagner au mieux le parcours des doctorants. Cette formation s articule en trois modules : le processus relationnel spécifique entre doctorant et directeur de thèse ; des outils pour choisir, intégrer et accompagner le doctorant ; la gestion des temps forts de la thèse et des situations difficiles. Dans tous les cas de figure, il est important que le directeur de thèse prenne conscience du modèle qu il incarne et des mécanismes d identification dont il fait l objet. ÆContact : Hélène Barbier-Brygoo - Institut des sciences du végétal - CNRS / université Paris Sud 11 Tél. (0033/0) Philippe Belpaeme - SUD PERFORMANCE Tél. (0033/0) Jean-Luc Rossignol - Vice-présidence - Ressources humaines - Université de Franche-Comté Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// 16 ////////////////////////////////////////////////////////////////

17 Rêvons un peu ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Les effets du vin captés par IRM Soumis à des stimuli gustatifs et olfactifs générés lors d une dégustation de vin, le cerveau réagit. Mais il travaille de façon bien différente selon que le sujet étudié est un expert ou un néophyte. C est ce que montrent, sans équivoque, les premiers résultats de l expérience menée par imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf ) au CHU de Besançon. Comment réagit le cerveau lorsqu il est soumis aux stimuli de goût et d odorat produits par le vin? Tout dépend du degré de connaissance et d expertise de la personne en la matière. C est ce que révèle l imagerie du cerveau de sujets soumis à un test de dégustation de vins, les uns étant de grands spécialistes du divin breuvage, les autres non. Le traitement de l information chez les experts est effectué à un niveau dit primaire, proche de l automatisme, du réflexe, et concerne le cervelet ainsi que des zones frontales et temporales du cerveau. Chez les néophytes, le traitement demande de la réflexion et passe très vite à un niveau secondaire, dans les zones corticales du cerveau, faisant appel à un réseau beaucoup plus diffus, et donc moins spécifique. Ces résultats sont les toutes premières conclusions de l expérience menée au département d imagerie fonctionnelle cérébrale du CHU de Besançon en IRMf. Pilotée par le laboratoire de Neurosciences, sous la coordination technique d Alexandre Comte et Patrice Andrieu, tous deux ingénieurs de recherche dans l équipe commune CHU - université de Franche-Comté, cette expérience a fait l objet d un protocole très précis autour de deux populations à comparer. Les experts les plus confirmés qui soient, des sommeliers de réputation internationale, et des néophytes, choisis en fonction de critères bien spécifiques. Faux jumeaux des spécialistes qu ils accompagnent, ils sont du même sexe, sensiblement du même âge et ont vécu plusieurs années dans une région commune. Le binôme possède ainsi toutes les chances de présenter une culture du goût homogène, une précaution évitant d introduire des biais dans l analyse. Activation des aires visuelles associatives chez les non experts Activations bilatérales du gyrus parahippocampique (mémoire du goût) pour les experts Activations bilatérales de l insula antérieure (zone de l olfaction) pour tout le monde en phase d after taste L eau et le vin, c est du pareil au même? Deux vins différents sont soumis à l approbation : un blanc et un rouge, provenant d une même région viticole et volontairement peu typés. Ils seront chacun administrés deux fois. L eau fait aussi partie du test. Eau et vins ont scrupuleusement été choisis par Christophe Menozzi, maître sommelier de France, à l origine du projet avec Thierry Moulin, chercheur au laboratoire de Neurosciences, et neurologue au CHU. Une quantité précise de liquide est administrée directement dans la bouche du sujet placé dans l IRMf, des conditions de dégustation certes peu idéales, mais riches d enseignements. Qu il s agisse d eau ou de vin, les sommeliers identifient le liquide immédiatement à un goût, dont ils possèdent la mémoire dans une sorte de bibliothèque riche de milliers de saveurs qu ils ont enregistrées. Dans le cas du vin, chacun a sa méthode propre pour accéder à ses références, le tannin, le terroir, la région, //////////////////////////////////////////////////////////////// 17 ////////////////////////////////////////////////////////////////

18 Rêvons un peu ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// mais c est toujours ce que l on appelle la mémoire de travail et la mémoire à long terme qui sont sollicitées. Les néophytes, n ayant pas cette capacité de reconnaissance, en appellent rapidement à leurs cellules grises. C est là qu entre en jeu la mémoire épisodique visuelle. Elle essaie d associer le goût perçu à des souvenirs, des lieux, des personnes, de le replacer dans un contexte pour pouvoir l identifier et lui conférer une certaine émotion. Toutes ces informations sont données par le cerveau dans les 7 secondes que dure la phase de taste, la dégustation proprement dite. Dans la phase d after taste, lui laissant 13 secondes pour continuer son analyse après la dégustation, on constate que les néophytes fournissent beaucoup d efforts, au demeurant souvent peu efficaces, pour traiter l information : les zones corticales et sous corticales sont largement activées pour tenter de reconstituer le contexte dans lequel pourrait apparaître la sensation ressentie. De la même manière, l absorption de l eau est perçue comme un épisode temporel, un rinçage de la bouche succédant à la dégustation, également analysée par la mémoire visuelle épisodique. Chez les experts, on l a vu, elle s apparente, tout comme le vin, à un goût immédiatement reconnu par sa mémoire de travail dans sa bibliothèque de saveurs personnelle. Se servir de la plasticité du cerveau L expérience est complétée par une dégustation «en ouvert», en dehors de l IRMf, permettant d établir des comparaisons et de vérifier la cohérence des informations recueillies dans des contextes bien différents. Un expert sur deux et seulement 10 % des néophytes reconnaissent durant cette phase «en ouvert» qu ils ont reçu ces vins en bouche antérieurement, durant la phase dans l IRMf. Lionel Pazart, médecin responsable du CIC-IT au CHU de Besançon et coordinateur de l étude, apporte une explication : «En les privant de la vue, on perturbe le mode analytique de ces experts qui s appuie en tout premier lieu sur la couleur. C est elle qui leur permet d emblée de savoir de quelle région provient le vin, puis de l associer à un terroir» Cette analyse rejoint les affirmations des anatomistes, selon lesquelles la couleur ne peut être associée à un autre organe que les yeux : anatomiquement parlant, il est impossible de reconnaître une couleur sans les yeux. Ce type d informations enrichit de connaissances complémentaires le protocole établi à l origine. L étude, unique en son genre, renforce les hypothèses déjà émises sur le travail de la mémoire et sur la liaison des sens entre eux. Au-delà de son objectif premier, elle contribue à avancer dans la connaissance du cerveau humain grâce à l imagerie, dans l optique de trouver des traitements adaptés à certaines pathologies. Le cerveau a déjà prouvé sa plasticité, et on sait qu il est possible, en sollicitant des zones a priori destinées à d autres fonctions, de suppléer au travail de régions détériorées après un AVC par exemple. Par ailleurs, on constate en psychiatrie que certaines difficultés d adaptation à la société sont parfois liées à un manque de ressenti émotionnel chez le patient. Trouver le moyen d activer les zones correspondant à de telles émotions constituerait une piste de recherche pour pallier ce déficit. Christophe Menozzi se soumet aux tests de l IRMf ÆContact : Alexandre Comte - Patrice Andrieu Département d imagerie fonctionnelle cérébrale CHU de Besançon Laboratoire de neurosciences (EA 481) - IFR 133 Université de Franche-Comté Tél. (0033/0) Lionel Pazart CIC-IT Centre d investigation clinique de Besançon - Innovation technologique CHU de Besançon Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// 18 ////////////////////////////////////////////////////////////////

19 Rêvons un peu ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Rigueur technologique exigée... Des systèmes spécifiques ont été mis au point pour assurer la diffusion de signaux à des moments précis et mesurables, auprès des sujets soumis aux tests. Une synchronisation temporelle favorable à une interprétation plus fine et plus rigoureuse des images nées des réponses du cerveau soumis à des stimuli. Une vision, une odeur, un goût... chacune de ces stimulations, en activant nos sens, déclenche une réaction de notre cerveau. Une réponse lisible par l IRM, qui précisément montre quelle zone est activée en fonction du ressenti. L imagerie médicale soumet l organisme à des champs magnétiques importants, capables de faire bouger les atomes d hydrogène contenus dans le corps humain. Sous cette action, les atomes s orientent tous dans une même direction. Puis, excités par des ondes radiofréquence, ils sont mis en résonance et à l arrêt de la stimulation, retrouvent leur position originale et restituent l énergie accumulée en produisant un signal, enregistré et traité sous forme d image par un système informatique. L IRM dont dispose le CHU de Besançon a un champ magnétique de 3 teslas (soit environ fois plus puissant que le champ magnétique terrestre!) pouvant offrir une résolution d image inférieure au millimètre. Des «programmes» adaptés permettent de réaliser des IRM fonctionnelles, et ainsi voir les changements d activités cérébrales lors de l envoi de différents stimuli aux sujets, ou lorsque les sujets réalisent des tâches qui leur sont demandées. Besançon est l un des rares CHU en France à bénéficier d un programme de recherche en IRMf contractualisé avec l université (plateforme d imagerie de l IFR 133). Synchroniser l image et le temps Pour améliorer l interprétation des images restituées par l appareil, l équipe de Tijani Gharbi de l Institut FEMTO-ST a mis au point différents systèmes pour transmettre au sujet étudié, à des moments précis et mesurables, des stimuli par ailleurs débarrassés de tout stress parasite pouvant induire des perturbations dans la lecture des réactions cérébrales. Une échelle de temps permet de savoir exactement quand s allume telle zone du cerveau en fonction des sollicitations extérieures, et comment ces images évoluent. Les réactions liées à la vision, à l odorat et au goût sont traitées de façon séparée ou à l inverse se superposent pour multiplier les analyses. Les mesures sont reproductibles pour se prêter à toutes les comparaisons voulues. Pour la vision, les chercheurs ont créé une paire de jumelles spécialement adaptées à l IRMf, afin que le sujet se focalise sur l image proposée. Pour les autres sens, les signaux odorants ou liquides peuvent être transmis de façon isolée. Cependant, selon les résultats recherchés, ils sont susceptibles de s accompagner par exemple d indications sonores, dont on sait qu elles ne troublent pas la réception des autres signaux. C est ce cas de figure qui prévaut dans l étude menée sur les sommeliers. Les technologies mises en œuvre ont fait l objet d une grande miniaturisation, permettant l adaptation facile des systèmes au fonctionnement de l IRMf. Et c est là un vrai tour de force au service de la compréhension de ce mystère que demeure le cerveau humain. ÆContact : Tijani Gharbi - Institut FEMTO-ST (UMR 6174) - Université de Franche-Comté/ UTBM / ENSMM / CNRS Tél. (0033/0) //////////////////////////////////////////////////////////////// 19 ////////////////////////////////////////////////////////////////

20 l objet ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Le phénomène des vagues scélérates mis en lumière grâce à l optique L application d une solution mathématique en optique a permis de comprendre et de démontrer comment se forment, à la surface de l eau, ces vagues géantes que l on nomme «scélérates». Une transposition judicieuse d un même phénomène physique, apportant la preuve par l expérience dans une fibre optique! Surgies de nulle part, créant la surprise et la stupéfaction, les vagues géantes restaient des phénomènes inexpliqués après avoir longtemps été reléguées au rang d affabulations ou de légendes. Mais pour extraordinaires qu elles soient, elles trouvent leur éclaircissement dans une solution mathématique découverte voilà plus de vingt-cinq ans, désormais avérée grâce à de toutes récentes expériences menées à l instigation de John Dudley, chercheur au département d Optique de l Institut FEMTO-ST. C est en 1983 que Howell Peregrine, scientifique britannique, décrit dans une solution mathématique le soliton hydrodynamique qui porte aujourd hui son nom. Le soliton Peregrine est une onde solitaire non linéaire, évoluant en vague géante et disparaissant aussi brutalement qu elle est apparue. La prévision théorique trouve aujourd hui son écho dans les travaux de recherche de l équipe de John Dudley, confirmant enfin sa véracité. L expérience, à défaut de pouvoir être menée en grandeur réelle sur l eau, est réalisée grâce à des moyens optiques. L idée de comparer la propagation de la lumière et celle de l eau n est pas nouvelle, mais date de 1884! Elle a fait son chemin depuis Photo vague scélérate Une collaboration fructueuse L équipe Solitons, lasers et communications optiques du laboratoire interdisciplinaire Carnot de Bourgogne collabore depuis de nombreuses années avec l équipe Optoélectronique du département d Optique de l Institut FEMTO-ST. L une comme l autre possèdent des compétences tant pour mener une réflexion théorique que pour concevoir une expérience pratique. Cependant, la plateforme bourguignonne possède des atouts en équipements lasers et fibres, liés à des applications en télécommunications optiques, qui lui ont donné la préférence pour réaliser l expérimentation réelle. Le laboratoire a notamment pu travailler à partir de fibres optiques «standard», permettant d envisager de dupliquer l expérience autant de fois que nécessaire. «Durant les dernières années, explique Bertand Kibler, les analyses et les statistiques sur le sujet ont montré la présence de vagues géantes, mais ne pouvaient encore déterminer ni leur forme, ni l endroit où elles intervenaient précisément». C est chose faite aujourd hui, et la complémentarité des apports théoriques et appliqués des deux équipes a été le gage de ce succès. Deux fréquences acoustiques au diapason Une impulsion lumineuse envoyée dans une fibre optique en verre modifie les propriétés de ce matériau : le verre au cœur de la fibre se comporte comme un fluide. On injecte alors par lasers deux sons dans la fibre. Le premier est d une fréquence assez élevée, le second, à l inverse, très faible en amplitude, est à peine perceptible. Mais sa fréquence a la capacité de s accorder à l autre, à laquelle elle donne une toute petite modulation (inférieure à 1 %), qui va s amplifier et non réduire progressivement, contrairement à ce que l on pourrait //////////////////////////////////////////////////////////////// 20 ////////////////////////////////////////////////////////////////

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