« Je voudrais que les nanotechnologies soulagent la douleur des maladies. »
Txema Pitarke vit immergé dans le monde du nain. On voit à quel point il est impressionné par le fait que les humains ont acquis la capacité de manipuler les atomes et les molécules un par un. Il parle des technologies quantiques, mais lorsqu'on lui demande ce que la nanotechnologie voudrait apporter en priorité, il est clair: soulager la souffrance des personnes. Pitarke est également directeur du nanoSITE, professeur de physique à l'EHU et président de la Fondation Elhuyar.
Je lui ai donné tout ce que j'ai pu. C'est mon boulot et mon hobby aussi. Pas un seul hobby, bien sûr, mais l'un des plus importants.
Plus que ce que je lui ai donné: un métier qui me plaît beaucoup; aussi une façon de comprendre l'univers et notre environnement. Je crois que n'importe quel métier influence la façon dont on voit la vie, et plus encore la science. Il fournit une façon particulière de comprendre la vie. La science m'a également fourni les ressources indispensables à mon développement personnel et professionnel.
Quand j'étais jeune, j'aimais beaucoup de choses, pas seulement la physique. Quand j'étais étudiant à l'université, j'étais fasciné par le formalisme: physique théorique, cosmologie, hautes énergies, particules... J'ai fini par me consacrer à la physique de la matière condensée. Dans ma thèse, j'ai fait un travail théorique sur la physique du microscope en tunnel, entre autres choses. Le microscope tunnel, récemment développé à l'époque, est devenu un outil très important qui a donné naissance à la nanotechnologie.
J'étais complètement impliqué dans l'enquête de Cambridge à l'époque. Un jour, Etxenike m'est venu du Pays Basque et au dîner, il m'a lancé la proposition de créer un centre de recherche sur les nanosciences à Saint-Sébastien, à partir de zéro. Le lendemain, j'y consentis. Je faisais une recherche très intéressante à Cambridge, mais quand j'ai vu sous mes yeux la possibilité de construire un tel projet à partir de zéro, j'ai voulu relever le défi.
J'ai apporté un moyen de faire de la science dans le monde anglo-saxon. Sans t'en rendre compte, tu l'amènes avec toi. Flexibilité, spontanéité, créativité et grande rotation des chercheurs, ce qui va à l'encontre de l'approche de fonctionnaire.
De nombreuses découvertes importantes ont été faites en physique au cours des 50 dernières années : on a découvert que les neutrinos avaient de la masse, on a découvert des ondes gravitationnelles, le boson de Higgs... Mais peut-être le plus grand défi que la physique ait relevé a été d'acquérir la capacité de manipuler individuellement les atomes et les objets quantiques en général (atomes, électrons, photons...). C'est de là que sont nées les nanotechnologies et les technologies quantiques.
La physique quantique a été achevée au début du XXe siècle. De là est venue la première révolution technologique de la physique quantique : le transistor, le laser, etc. Et en 1982, une expérience très importante a été menée grâce au pouvoir que nous avons développé pour manipuler les photons un par un : L’expérience d’Alain Aspect. Avec cette expérience, nous avons appris que l'enchevêtrement quantique a un caractère réel, mettant ainsi fin à la longue discussion entre les deux meilleurs physiciens du XXe siècle, Einstein et Bohr. La conclusion de l'expérience fut complète : Einstein avait tort.
L'expérience a montré que lorsque deux photons sont couplés quantiquement, en mesurant la polarisation de l'un des photons, nous pouvons prédire avec certitude le résultat de la mesure simultanée de la polarisation de l'autre photon, même si le deuxième photon est très loin, comme une communication mystérieuse et superluminique entre les deux. Pour moi, cette expérience était terrible. C'était l'année où j'ai terminé mes études de physique, et c'est ainsi que je me suis plongé dans la recherche, juste après avoir clarifié l'essence de la physique quantique. Cette expérience a ouvert les portes de la deuxième révolution technologique de la physique quantique en permettant l'exploitation technologique de l'enchevêtrement quantique. Cette découverte n'a pas apporté le prix Nobel, mais je pense qu'elle devrait l'apporter à un moment ou à un autre [l'entretien a eu lieu avant l'annonce des prix Nobel de cette année, et il a été découvert par la suite qu'Alain Aspect recevra effectivement le prix Nobel de physique].
Dans cette expérience initiale d'Alain Aspect, les photons noués étaient séparés à plusieurs mètres l'un de l'autre, mais il s'est avéré que l'enchevêtrement quantique est maintenu à plus de mille kilomètres. en 2015, cette expérience a été confirmée de façon définitive, y compris avec des photons et des électrons, ce qui a conduit au développement de technologies quantiques telles que l'informatique quantique, la communication quantique, la cryptographie quantique, l'Internet quantique... Elles sont toutes basées sur les deux propriétés de la physique quantique: l'enchevêtrement de la superposition d'états. Cette expérience ouvrit une grande porte qui était fermée jusque-là. Quelqu'un dira que le boson de Higgs était plus important que ça, ou les ondes gravitationnelles. Je ne dirais pas que c'était la découverte la plus importante de ces 50 dernières années, mais j'ai été particulièrement impressionné par l'expérience de Aspect.
Je ne sais pas quelle sera la situation dans 50 ans, mais ce sont les défis auxquels nous sommes confrontés aujourd’hui en tant qu’équipe humaine : la durabilité de la planète, l’énergie, l’eau et la médecine, entre autres. Et je voudrais que la science en général et la physique en particulier nous aident à relever ces défis.
Pour que la durabilité soit réelle, il faut changer certaines formes de vie, la technologie en tant que telle ne peut pas le faire. Mais là, la contribution de la nanotechnologie pourrait être importante. Notre capacité à créer et à fonctionnaliser des matériaux nanostructurés nous permettra de disposer de meilleurs matériaux pour les processus de fabrication industriels et de rendre ces processus plus durables. Il en va de même pour l'énergie. La contribution de la nanotechnologie dans l'accumulation d'énergie, ainsi que dans la transformation de l'énergie, dans la capacité de passer d'un type d'énergie à un autre sera importante.
Mais en particulier, j'aimerais voir la valeur de la nanotechnologie en médecine. Je voudrais surtout voir comment la nanotechnologie soulage la douleur des maladies. Il y aura toujours des maladies; si elles ne sont pas présentes, d'autres viendront. C'est inévitable. Mais pourrons-nous atténuer les effets inutiles et douloureux des maladies? Je suis prêt à mourir, mais à souffrir ? La nanotechnologie peut grandement contribuer à la médecine. Au cours de la dernière décennie, nous avons beaucoup progressé, et très rapidement, mais il reste encore beaucoup à faire.
À l'heure actuelle, nous sommes confrontés à trois grands défis : les matériaux, la nanomédecine et les technologies quantiques. Dans les matériaux, nous étudions les matériaux bidimensionnels qui ont l'épaisseur d'un seul atome. Nous avons commencé avec le graphène. C’est de là que nous avons ensuite créé l’entreprise Graphenea pour produire et commercialiser le graphène. Aujourd'hui, d'innombrables nouveaux matériaux bidimensionnels ont été créés, et nous sommes en mesure de mélanger ces matériaux couche par couche, comme dans un LEGO, toujours pour obtenir de nouvelles propriétés.
D'autre part, nous renforçons actuellement les domaines de la nanomédecine et des technologies quantiques, en profitant de l'infrastructure idéale pour cela. Pour les technologies quantiques, par exemple, il est très important d'obtenir un contrôle individualisé des objets à l'échelle nanométrique, il faut également une nano-fabrication et une microscopie avancées, ainsi que des températures extrêmement basses pour que les atomes restent complètement immobiles, sans vibrations. des températures basses de 10 à 15 milikelvin sont généralement nécessaires, très proches du zéro absolu (-273 ° C).
Je pense que nous avons beaucoup progressé, mais ce n'est pas facile, parce que les gens n'ont pas encore l'impression que la science fait naturellement partie de la culture. Dans le monde anglo-saxon, ils ont toujours travaillé sur ce domaine pour que la société soit scientifiquement habillée. La science n'est pas de se conformer à ce qu'un scientifique dit, la science est de vérifier tout, de comparer tout, et d'aller à la source autant que possible. Je ne crois pas que ces valeurs soient aujourd'hui intégrées dans notre société. Il faut miser fermement sur la diffusion de la science.
Et dans la communication, nous devons être prudents avec les attentes exagérées qui surgissent parfois à l'égard de la science, sinon cela provoque ensuite le désespoir dans la société. Nous ne devons pas tomber dans les spéculations. La science est souvent l'accumulation de nombreuses petites contributions individuelles, le résultat collectif de milliers de contributions. Nous devons faire attention à ce que nous disons chaque fois que nous apportons une contribution individuelle. Nous devons mesurer le message.
Je pense qu'Elhuyar a réussi à obtenir une évolution équilibrée. Il y a 50 ans, quand elle a été fondée, l'euskara n'était pas habillé pour parler de science, et c'est là qu'Elhuyar a fait un travail incroyable pour pouvoir faire et communiquer la science en basque. Et puis il a réussi à diversifier la performance, par exemple dans les technologies: il a introduit les technologies linguistiques et l'intelligence artificielle.
À partir de maintenant, nous ne savons pas ce que l'avenir nous réserve. Lorsque des opportunités se présentent, il est important de rester vigilant et de saisir ces opportunités. Nous devons être habillés pour pouvoir profiter de ces opportunités lorsque de nouvelles choses et de nouvelles opportunités se présentent.
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