Depuis des millénaires, la fabrication des verres et des céramiques fait appel à des températures élevées, souvent supérieures à 1 000°C. Depuis quelques années, les chercheurs ont développé des méthodes de chimie douce qui mettent en jeu des réactions de polymérisation minérale et qui permettent d'élaborer ces matériaux à température ambiante. Ces procédés, connus sou le nom de " procédé sol-gel " permettent de synthétiser des matériaux hybrides " organo-minéraux " au sein desquels des espèces organiques et minérales sont liées à l'échelle moléculaire. Plus récemment, on a montré que des enzymes et même des cellules conservaient leur activité biologique après au sein de silices sol-gel..
Mot(s) clés libre(s) : biominéralisation, céramique, chimie douce, chimie du solide, diatomée, matériau hybride, polymérisation, procédé sol-gel, science des materiaux, synthèse chimique, verre

Les verres et céramiques modernes sont fabriqués par chauffage à très haute température de précurseurs solides comme l'argile ou le sable. Pourtant, l'observation des processus naturels nous montre que depuis des centaines de millions d'années, les micro-organismes ont su créer de tels matériaux dans des conditions beaucoup plus douces. Ces processus de biominéralisation posent un véritable défi au chimiste du solide qui tente d'y répondre en développant des méthodes dites de "chimie douce". Suivant l'exemple des diatomées qui élaborent de fines architecture de verre à partir de la silice dissoute dans les océans, nous avons développé une chimie "sol-gel" qui permet de construire un réseau de silice à partir de précurseurs moléculaires en solution. Cette chimie de polymérisation inorganique débouche aujourd'hui sur de véritables applications industrielles. Compatible avec la chimie organique, elle permet l'élaboration d'hybrides organo-minéraux, véritables matériaux nanocomposites à l'échelle moléculaire. Les conditions de synthèse des verres de silice sont même suffisamment douces pour être compatible avec la vie. Elles permettent d'immobiliser des protéines, des anticorps et même des cellules vivantes au sein de matrices de silice. Cet exposé fera le point des résultats les plus récents en mettant plus particulièrement l'accent sur les applications biologiques des procédés sol-gel.
Mot(s) clés libre(s) : biominéralisation, chimie douce, chimie du solide, diatomée, matériau composite, microporeux, morphogenèse chimique, polymérisation, synthèse, transformation de la matière, verre

Au cours du 19e siècle, l'évolution technique des microscopes a ouvert les portes d'un monde nouveau non seulement aux scientifiques mais aussi aux amateurs. Un véritable engouement pour la microscopie s'est développé en Angleterre mais aussi en France où des salons réunissaient parfois plus d'un millier de personnes qui venaient admirer les découvertes et les prouesses des préparateurs en microscopie. Certains d'entre eux, comme Harold Dalton, ont même réalisé de véritables peintures à l'échelle microscopique en utilisant des microorganismes (diatomées et radiolaires) et des écailles d'ailes de papillons. Le film convie à la découverte de ces petits chefs d'oeuvre insolites. Une démonstration des techniques utilisées permet de comprendre les principales étapes de la réalisation de ces compositions artistiques formées de la juxtaposition d'éléments microscopiques sur des surfaces qui ne dépassent pas 2 mm². Aujourd'hui, les outils ont progressé mais la démarche reste la même lorsque les physiciens écrivent et dessinent à l'échelle de l'atome à l'aide du microscope à effet tunnel.GénériqueAuteur - Réalisateur : DEVEZ Alain R. (Ecotrop, UMR CNRS, Brunoy) Auteurs scientifiques : COINEAU Yves (MNHN, Paris) et GIRODET Pierre Production : CNRS AV
Mot(s) clés libre(s) : art (19e siècle), art et sciences, composition (art), diatomées, harold dalton, microscopie, microscopie artistique, peintures microscopiques

Les diatomées sont des micro-algues unicellulaires enveloppées dans un squelette externe de silice, le frustule. Elles constituent une part importante du phytoplancton et à ce titre jouent un rôle écologique majeur. Ce sont des organismes autotrophes qui tirent l'énergie, dont elles ont besoin pour vivre, de la lumière solaire via la photosynthèse. La capture de la lumière est donc pour elles primordiale.Leur frustule, qui les singularise au sein des micro-algues, est constitué de deux valves, appelées thèques, s’emboîtant l'une dans l'autre à la manière d'une boite de pétri. Sa structure est extrêmement complexe et dépend étroitement de l'espèce. Dans de nombreux cas, on observe des "ornements" (stries, aréoles, perforations, …) dont la taille est de l'ordre du micromètre et sont arrangés de façon extrêmement régulière à la surface de chaque thèque, engendrant ainsi des figures géométriques extraordinaires. La beauté de ces structures est fascinante, mais une telle complexité est la source de nombreuses interrogations. Récemment, il a été suggéré que le frustule de certaines espèces se comportait comme un cristal photonique permettant d'optimiser la capture de la lumière. Ceci est encore au cœur de nombreux débats et travaux de recherches qui vous seront présentés au cours de cette conférence. Certaines applications nano-technologiques des frustules de diatomées seront également évoquées. Par Pierre-Emmanuel DURAND, Laboratoire de Biotechnologie et Chimie Marines (EA 3884), Université Bretagne Sud, Centre de Recherche C. Huygens. Dans le cadre du projet breton Lumineizh en lien avec l’année internationale de la lumière.
Mot(s) clés libre(s) : optique, diatomées, lumiere