Ces trois principes inscrits en avant-propos des programmes scientifiques s’appliquent particulièrement bien à la chimie, car cette discipline malgré les progrès de la théorie et du calcul informatique reste fortement expérimentale. Elle privilégie les réactions entre molécules et développe les outils d’observation et d’analyse des résultats de ces réactions. Ces observations et analyses permettent de comprendre pourquoi telle structure de molécule a réagi et comment il faudrait la modifier pour obtenir le résultat ciblé.

Rappelons ici une histoire célèbre. Alexander Fleming, à l’été 1928, revient de vacances et retrouve son laboratoire du St Mary’s Hospital à Londres. Il y découvre « abandonnées » des boites de Petri qui contenaient des cultures bactériennes du staphylocoque. Au lieu de les détruire, il les observe attentivement et constate que dans les zones polluées par une moisissure les staphylocoques ne se sont pas développés. Pour bien comprendre, il cultive ces moisissures et constate qu’elles tuent les bactéries.

C’est avec des chimistes et biochimistes d’Oxford qu’il extrait et identifie la pénicilline et commence sur de petites quantités des essais cliniques en 1940. La production de masse de la benzylpénicilline se fera aux Etats-Unis dans l’Illinois dès 1942 et sauvera la vie de centaines de milliers de soldats, notamment lors de la libération de l’Europe en 1944-1945.

Observer, comprendre agir, le grand chimiste Claude Bernard n’aurait pas désavoué ces principes lui qui écrivait : « l’expérimentateur doit poursuivre ce qu’il cherche mais aussi voir ce qu’il ne cherche pas ».

Jean-Claude Bernier

29 novembre 2013

Le prix Nobel de Chimie 2013 a été décerné le 9 octobre à Martin Karplus, Michael Lewitt et Arieh Warshel qui, depuis la fin des années 1970, sont considérés comme les pionniers de la modélisation des réactions chimiques. Ils sont récompensés « pour le développement de modèles multi-échelle pour les systèmes chimiques complexes ».

Martin Karplus, austro-américain, est depuis 1995 professeur associé à l’université de Strasbourg où il dirige le laboratoire de chimie–biophysique au sein de  l’Institut de Science et d’Ingénierie Supramoléculaires créé par Jean-Marie Lehn, prix Nobel 1987. C’est là qu’il a développé des modèles et logiciels de simulation qui permettent en particulier l’étude de mécanismes fonctionnels dans des ensembles biologiques : par exemple la simulation informatique de réactions catalysées par des enzymes qui régissent les réactions chimiques dans les cellules vivantes. Ce domaine de recherche pluridisciplinaire qui permet de prédire des réactions chimique inconnues est parfois dit de « chimie in silico » est utile pour les chimistes « à la paillasse » mais aussi pour les ingénieurs de l’industrie.

Alain Beretz, président de l’université de Strasbourg, et Alain Fuchs, président du CNRS, ont souligné le rayonnement et l’attractivité de la chimie en France et particulièrement strasbourgeoise à l’occasion de ce 3^e prix Nobel qui distingue la cité alsacienne.

Jean-Claude Bernier

11 octobre 2013

L’hydrogène vient de faire une percée remarquable dans l’automobile de série par la médiatisation de la livraison le 3 juin de 15 iX35 Hyundai « fuel cell » à la ville de Copenhague au Danemark.

La pile à hydrogène qui fait l’objet de développement depuis plus de 40 ans a atteint maintenant un niveau de miniaturisation et de fiabilité qui permet de démocratiser son utilisation. Hyundai, constructeur coréen, a lancé fin 2012 la production en série de son SUV iX 35 doté d’une pile à hydrogène qui alimente un moteur électrique de 100 Kw (136 CV) pouvant atteindre 160 km/h. Il a une autonomie supérieure à 500 km avec un peu moins de 6 kg d’hydrogène stockés dans des réservoirs en matériau composite situé sous la plateforme arrière à une pression de 350 bars et il n’émet dans ses fumées que de la vapeur d’eau. Son prix reste cependant élevé (plus de 60 000 €) mais le constructeur pense que la production, qui n’est l’instant que de 1000 par an, peut augmenter et faire baisser le prix.

Forte de son expérience de production et de distribution de l’hydrogène et notamment de l’alimentation de par le monde de milliers de chariots élévateurs fonctionnant avec les piles à hydrogène HyPulsion, la société française Air Liquide participe fortement aux infrastructures permettant le plein rapide en hydrogène (3 minutes). Le marché d’équipement en Allemagne et en Europe du Nord des infrastructures de distributions d’hydrogène pour les automobiles est ouvert et Air Liquide y est bien présent avec sa technologie des distributeurs d’hydrogène à 350 et 700 bars.

Vive les transports individuels décarbonés !
 

Bravo à François Gabart, ingénieur et grand marin, pour avoir terminé le tour du monde à la voile dans le Vendée Globe en 78 jours sur un bateau dessiné par le cabinet d’architecte VPLP-Verdier et construit par le chantier naval CDK Technologie de Port-la-Forêt et Lorient, dont l’un des fondateurs fut Hubert Desjoyaux, frère aîné du skipper Michel Desjoyaux, passionné des nouvelles technologies. CDK Technologie est devenu un leader de pointe dans les nouveaux matériaux pour les bateaux de course grâce à une maîtrise de la chimie des matériaux composites et des alliages métalliques. Plusieurs bateaux de ce chantier ont pris le départ de cette course mythique et deux se retrouvent sur le podium : Macif (François Gabart) et Banque Populaire (Armel Le Cléac’h).

Plusieurs challenges doivent être relevés pour cette terrible course au large :

• Avec ses systèmes mâts et pont, la coque pèse environ 3,5 tonnes ; elle est presque entièrement en composite carbone obtenu par moulage de couches de fibres de carbone préimprégnées de polymères type polyesters et cuisson dans des fours de la taille du bateau.
• La quille, qui fait contrepoids pour empêcher le bateau de chavirer sous les forces latérales du vent, comporte à sa base le bulbe – sous forme de torpille en métal lourd comme le plomb – et pèse environ trois tonnes. Elle est reliée à la coque par une voile de quille de 3 à 4 mètres. Cette voile est soit massive, en acier ou titane, soit forgée et formée en lame de couteau ou en tôles ployées et soudées, ou encore en composite carbone qui a une très grande résistance dans le sens des fibres mais quelques faiblesses perpendiculairement. En dehors des rencontres avec des objets flottants ayant crevé la coque, c’est la liaison voile de quille/coque qui a été la cause de quelques abandons.
• Les voiles, qui au cours des années ont été tissées avec des fibres naturelles, mais maintenant surtout avec des fibres artificielles : après le nylon, les aramides dont les types de Kevlar® et aussi les polyéthylènes téréphtalates (PET), ou encore les fibres de carbone spéciales tissées suivant modélisation en fonction de l’architecture des mâts et des forces prévisibles. Évidemment, sans atteindre le budget d’une écurie de courses de Formule 1, ces coursiers des mers de haute technologie exigent une première course aux sponsors de la part des skippers. On sait par exemple que la Macif a fourni huit millions d’euros en quatre ans, largement rétribués par plus de 20 000 citations médiatiques.

Ah si Phileas Fogg avait mieux connu la chimie, il aurait fait moins que 80 jours !

Jean-Claude Bernier

Légende photo :
Arrivée de François Gabart aux Sables d'Olonne après 78 jours, 2 heures, 16 minutes et 40 secondes de course. © Olivier BLANCHET/DPPI-Vendée Globe.