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Fait marquant | Inauguration

Lancement du Programme national de recherche PEPR LUMA


​​​​​​​​​​​Le PEPR LUMA vise à exploiter les propriétés uniques de la lumière pour explorer et contrôler de nombreux systèmes physicochimiques et biologiques, aux interfaces entre la physique, la chimie, l’ingénierie, les sciences de la vie, la santé, les sciences du patrimoine et de l’environnement. Le pilotage est conjointement assuré par le CEA et le CNRS. Son lancement a été inauguré le 6 juin 2024, à Bordeaux.​

Publié le 6 juin 2024

Le Programme de recherche PEPR LUMA développe les interactions​ lumière-matière,​ ​​​notamment dans le domaine des applications​ suivantes​ :

  • ​les technologies optoélectroniques (traitement et stockage de l'information) 
  • les matériaux durables (chimie verte, recyclage, écoconception) 
  • les sources d'énergi​e (conversion d’énergie solaire, dispositifs photocatalytiques) 
  • ​les photomédicaments (méthodes non-invasives, thérapie photodynamique, traitement du cancer).

​Le PEPR LUMA est structuré autour de plusieurs actions clés :

  • ​Des recherches thématiques autour de quatre axes : la chiralité, la photochimie et les matériaux, l’énergie et l’environnement, la santé. 
  • La création d’un pôle national de plateformes, constitué de deux infrastructures : Ultrafast dédiée à la photoscience ultrarapide et à la nano-structuration de la matière par laser ;
    et Operando/Pr​ototypage qui rassemble des instruments de caractérisation et d’analyse, ainsi que des équipements permettant l’étude et le prototypage de matériaux photoactifs et la conversion de l’énergie solaire.
Photo 1 : l​’Administrateur Général du CEA le jour de l’inauguration. De gauche à droite : Catalin Miron, Antoine Petit, François Jacq et Rémi Métivier © Gautier Dufau / CNRS / CEA.


​​Dans le cadre du PEPR LUMA, l​es projets menés au sein de l’Irig sont les suivants :
  • L​e projet ​OPERANDO/PROTOTYPAGE piloté par Jean-Pierre Simorre de l'Institut de Biologie Structurale (Irig/IBS) exploite une plate-forme de résonance magnétique nucléaire (RMN) à haut champ qui peut être couplée à une illumination de l’échantillon in situ par un dispositif laser. La spectroscopie par RMN en solution est la technique de choix pour étudier à une résolution atomique des molécules issues de la chimie ou de la biologie. Des mesures RMN multidimensionnelle sous illumination permettent ainsi d’accéder à des informations sur les changements chimiques et structuraux induits par la lumière (molécules photo-sensibles, photo-activables, photo-commutables).​
  Photo 2 : l​a plateforme RMN à l'IBS (crédit CEA).
  • Le laboratoire Systèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l'Énergie et la Santé (Irig/SyMMES) gère une plateforme de spectroscopie par résonance paramagnétique électronique (RPE) résolue en temps grâce à un « rapid scan » couplé à un laser, dédiée à l’étude des composés ​paramagnétiques impliquées dans les processus de conversion de l’énergie lumineuse (photovoltaïque, photocatalyse…). 
Photo 3 : la plateforme RPE au SyMMES (crédit CEA).
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  • Le Laboratoire Chimie et Biologie des Métaux (Irig/LCBM) en partenariat avec l'Institut National de l'Énergie Solaire (Ines) gère la caractérisation et les essais de dispositifs photo(électro)catalytiques. Les installations comprennent une plateforme dédiée aux mesures photocatalytiques ou photo-électrocatalytiques avec irradiation solaire simulée sur petits dispositifs de production d’hydrogène ou de carburants carbonés solaires (de 1 à 25 cm2). ​ ​
Photo 4 : production de biocarburant au LCBM (crédit CEA).
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  • Murielle Chavarot-Kerlidou (Irig/LCBM) et Philip Gotico (CEA-Joliot) pilotent​ le projet SYNFLUX-LUMICALS sur le développement de systèmes photocatalytiques et photo-électrocatalytiques pour la production de carburants solaires. Il est basé sur une approche inspirée de la nature visant à mieux comprendre, contrôler et synchroniser les réactions allant de l’absorption des photons, à la création, au transport, et à l’utilisation des charges au travers d’interfaces hybrides. ​
Photo 5 : expérience de photocatalyse au LCBM (crédit CEA).

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