CNRS Le Journal n°232 mai 2009
CNRS Le Journal n°232 mai 2009
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°232 de mai 2009

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : CNRS

  • Format : (215 x 280) mm

  • Nombre de pages : 44

  • Taille du fichier PDF : 2,5 Mo

  • Dans ce numéro : Les talents cachés de la chimie

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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6 VIEDESLABOS Reportage SYSTÈMES Quoi de neuf au Laas ? Le plus gros laboratoire du CNRS est une référence mondiale dans plusieurs domaines de recherche, comme la robotique. Pour rester au sommet, le labo toulousain, qui a fêté ses 40 ans l’an dernier, s’est lancé de nouveaux défis. Les chercheurs du Laas s’intéressent aux interactions de technologies miniaturisées avec les minuscules éléments du vivant. Application : le diagnostic médical, par exemple. Ici, topographie d’un macrophage humain vu à l’aide d’un microscope à force atomique. En parallèle, le labo toulousain poursuit ses recherches en robotique. Ici, l’humanoïde HRP-2, capable, entre autres, de déplacer des objets encombrants. Savez-vous qu’ici fut créé le premier laboratoire commun entre la recherche et l’industrie 1 ? Et que la première salle blanche 2 de recherche française fut construite ici, dès 1968 ? » Avant de faire découvrir les différentes structures de son laboratoire, Raja Chatila prend le temps de revenir sur les fondations de ce haut lieu de la recherche, où les découvertes se succèdent depuis 41 ans : l’homme est tout simplement à la tête du plus gros laboratoire propre au CNRS, une référence mondiale en matière d’informatique, d’automatique, de microet nanotechnologies, de robotique et d’intelligence artificielle. Le Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes (Laas) trône discrètement au cœur du campus scientifique toulousain, mais redouble de sécurité : une caméra surveille les entrées et sorties. Et pour cause : ici, l’ensemble des 627 chercheurs, ingénieurs et techniciens innove sans cesse et comptabilise plus de 900 publications par an ! L’historique des plans des lieux affiché dans la salle de réunion de la direction en atteste, le laboratoire s’est agrandi au fil des besoins des dix-huit groupes de recherche. On y voit par exemple une nouvelle large zone dédiée à la « Centrale » : une infrastructure impressionnante et un véritable défi technologique, puisqu’elle abrite une salle blanche de 1 500 m 2 inaugurée en 2006 (lire l’encadré). INTERAGIR AVEC LE VIVANT Dans ce contexte dynamique, une question brûle les lèvres : quelles sont les nouvelles pistes explorées par le Laas ? Raja Chatila se hâte de répondre, ravi : « Il est temps d’approfondir nos savoirs en développant des axes transversaux, notamment en se rapprochant des sciences du vivant avec lesquelles il y a de véritables échanges. » Et pour cause : les systèmes technologiques complexes se conçoivent aujourd’hui aux échelles micro- et nanométriques, celles auxquelles fonctionne le vivant, celles des molécules et des cellules. Ce qui ouvre tout un champ de nouvelles applications pour ces systèmes, allant du diagnostic de maladies aux thérapies. Par exemple, le Laas s’attelle actuellement à un vaste chantier scientifique : la détection d’espèces biologiques (protéines, ADN, cellules mutantes…) pour permettre l’observation des interactions chimiques à très petite échelle et améliorer les diagnostics médicaux. Pour cela, l’équipe d’Aurélien Bancaud développe par exemple depuis un an des nanotubes bien particuliers : on peut y placer des brins d’ADN en cours de réplication et les étudier. Entre autres applications possibles : la détection des altérations de cette réplication lors de cancers. Autre recherche dans les tiroirs du Laas : « D’ici à quelques années, de nouvelles familles de minuscules systèmes d’analyse verront le jour, utilisant les radiofréquences pour détecter les signatures de cellules ou de macromolécules. Ils permettront de repérer leur présence sans les détruire », prédit Anne-Marie Gué, coordinatrice du pôle « Micro- et nanosystèmes » (Minas). Elle enchaîne sur un autre exemple de travail en cours : « un projet de laboratoire sur puce qui serve à l’analyse des globules rouges de patients atteints de paludisme ». Ses travaux utilisent notamment les propriétés dites « diélectriques » des cellules placées dans un liquide : sous l’effet d’un champ électrique, elles se polarisent et se déplacent plus ou moins selon leurs propriétés et leur taille.
© Photos : E. Perrin/CNRS Photothèque Constituer des objets artificiels en s’inspirant de la nature occupe de plus en plus les équipes du Laas. Des procédés génériques, homogènes et reproductibles par l’industrie sortent de la Centrale de technologie (lire l’encadré). Un projet en cours, mené par Christophe Vieu, tente ainsi de reconstruire les flagelles qui propulsent certaines bactéries, en combinant procédés artificiels et auto-assemblage naturel. Ces flagelles pourraient bien servir à propulser de façon ciblée des nanoparticules médicamenteuses. Une chose est sûre : l’interaction avec les sciences du vivant a profondément changé l’approche des chercheurs toulousains : « Nous ne pouvons plus nous contenter de concevoir et de fabriquer des dispositifs techniques, conclut ainsi Anne-Marie Gué. Il faut penser nos travaux en amont avec des experts en neurosciences, en biologie ou encore en biochimie pour mieux comprendre les propriétés des processus moléculaires en jeu. Mais aussi mieux répondre aux enjeux d’utilité publique en matière de santé et d’interactions entre l’homme et la machine. » ADREAM, UN PROGRAMME D’AVENIR Un autre volet des nouveaux défis du Laas porte cette fois à 100% sur les sciences et technologies de l’information et de la communication, en particulier sur tout type d’appareil destiné à être déplacé. Depuis plus de deux ans, émerge ainsi un programme expérimental transversal totalement inédit : « Architectures dynamiques reconfigurables de systèmes embarqués, autonomes et mobiles » (Adream). Quelques explications s’imposent. « Il va s’agir d’un laboratoire rempli de capteurs, d’émetteurs Wi-fi, de caméras et de cloisons interchangeables, explique Jean Arlat, coordinateur du pôle « Systèmes informatiques critiques » (Sinc). Ce dispositif est destiné à améliorer la mobilité des technologies communicantes miniatures, qu’elles soient portées par le quidam dans la vie quotidienne ou fixées sur des robots mobiles. L’étude de leur autonomie sera aussi un axe fort, car aujourd’hui les systèmes doivent être en mesure d’évoluer dans un espace inconnu, de prendre des décisions, et de réagir en cas de problème (erreur de logiciel, malveillance…). » Pour mener à bien la dizaine de projets identifiés dans ce programme coordonné par Michel Diaz, les scientifiques disposeront d’un bâtiment de 1 200 mètres carrés 3, aux cloisons amovibles pour varier les terrains d’émission, dont la première pierre sera posée en 2010. Dans ce laboratoire, parmi les projets liés à ce que l’on commence à appeler les systèmes d’ « intelligence ambiante », Fil et Binaur auront pour but d’améliorer la localisation en temps réel de personnes en mouvement par la méthode dite de triangulation (selon trois points de réception). Le premier de ces projets en intérieur, le second en extérieur. Également dans le cadre d’Adream, le partenariat européen naissant « Feel@home », avec France Télécom, vise la mise en place de connexions sécurisées pour le partage de données (photos, films…) qui assurent à la fois une sécurité pour l’ordinateur et en même temps, originalité, une impossibilité totale de retrouver votre trace. Avec ce système aussi bien destiné au grand public qu’aux professionnels, vous pourrez ainsi vous identifier sans qu’un « cracker » – un pirate informatique – puisse remonter aux identifiants de votre ordinateur. Quitte à innover, Adream ne s’arrêtera pas là, puisque le bâtiment sera équipé du toit aux murs de capteurs photovoltaïques, complétés par des systèmes géothermiques. L’occasion était trop belle de profiter de ce nouveau lieu pour chercher en parallèle à étudier de nouveaux systèmes assurant une conversion et une gestion de l’énergie électrique optimale ! Aude Olivier 1. Mirgas (« Mixed Research Group on Automotive Systems ») , créé en 1991 entre Siemens Automotive et le CNRS (Laas, LEEI et IMFT) sur différentes problématiques liées à l’automobile. 2. Salle répondant à des conditions d’hygiène précises (nombre de particules de poussière par mètre cube, température, humidité…). 3. Financé par le contrat de projet État-Région (CPER) Midi-Pyrénées. À LA POINTE DE LA TECHNOLOGIE « Depuis trois ans, nous avons changé d’échelle de travail », explique Hugues Granier, ingénieur de recherche de la nouvelle plateforme du Laas – dont la dernière extension s’est ouverte en 2007. Il faut dire qu’elle regroupe sur 1500 m 2 de salle blanche tous les équipements utiles à la conception, à la mise au point et à la caractérisation de composants microélectroniques, optoélectroniques, ainsi que de microet nanosystèmes ! Ce qui permet à la France de répondre efficacement aux La grande salle blanche du Laas abrite le nec plus ultra des équipements pour la conception de minuscules systèmes. besoins de la recherche, académique ou privée, sur des systèmes pour la biologie, la santé et l’environnement. Ainsi, cette Centrale de technologie possède des équipements de type industriel (gravure plasma, lithographie par projection, etc.) « qui permettent de démontrer en direct à nos partenaires qu’il est possible de reproduire nos prototypes », explique Hugues Granier. Le premier « stepper » – un appareil capable de reproduire des motifs sur un substrat – académique et les moyens plus classiques de photolithographie permettent ainsi de descendre jusqu’au nanomètre. Quelques appareils VIEDESLABOS 7 Tests d’un capteur chauffant à base d’oxyde semi-conducteur pour la détection des gaz (pollution, fuites…). Autre sujet majeur du Laas, les systèmes de communication mobiles, pour les robots… ou pour les hommes. Un des grands défis est de les rendre toujours plus autonomes, même dans des situations inconnues. CONTACTS Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes, Toulouse ➔ Raja Chatila, raja.chatila@laas.fr ➔ Anne-Marie Gué, anne-marie.gue@laas.fr ➔ Jean Arlat, jean.arlat@laas.fr ➔ Michel Diaz, michel.diaz@laas.fr alternatifs à « bas coût » (sérigraphie, machines à jet d’encre, etc.) sont aussi là pour réaliser des dépôts de nouveaux matériaux. D’autres acquisitions sont en cours via le plan de financement du réseau de centrales RTB 1 : un bâti d’épitaxie par jets moléculaires 2, un four rapide à 1800°C… A.O. 1. Réseau de sept centrales de technologies du programme national « Recherche technologique de base ». 2. Ce procédé permet de déposer sur un substrat différentes couches successives de molécules. Contact : Hugues Granier, hugues.granier@laas.fr Le journal du CNRS n°232 mai 2009



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