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  Conférences



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28 janvier 2014 (12 h) : Conférence IPR-ISCR, Le Diapason, Campus de Beaulieu, Rennes

La diffraction des rayons X de 1914 à 2014 : l'héritage de Max Von Laue  [résumé]


Sylvain Ravy
SOLEIL, Laboratoire de Physique des Solides, Orsay


En avril 1912, Max von Laue, Walter Friedrich et Paul Knipping réalisèrent à Münich la première expérience de diffraction des rayons X par un cristal, ce qui vaudra le prix Nobel 1914 à Laue. Facile à reproduire, cette expérience historique bouleversa rapidement les disciplines comme la chimie et la physique des solides, mais aussi la biologie.
Dans cet exposé, il sera question des circonstances de cette découverte, qui ne devait rien au hasard, de l'utilisation immédiate qu'en firent les Bragg père et fils pour obtenir les premières structures de cristaux, et de quelques découvertes essentielles auxquelles elle a mené.
Grâce aux progrès des sources de rayons X, au laboratoire ou dans les grands instruments comme le synchrotron SOLEIL, la diffraction des rayons X permet de nos jours d'obtenir des informations plus précises, plus rapidement et dans des environnements de plus en plus complexes : haute pression, basse température, irradiation laser, champ magnétique, etc. Nous en donnerons quelques exemples récents.




Lundi 10 Février 2014 [14h, salle 120, Bât. 11E, Institut de Physique, Campus de Beaulieu, Rennes]

Histoires entremélées des deux principes de la thermodynamique ou Carnot père et fils  [résumé]

Joseph Lajzerowicz
Université Joseph Fourier


La thermodynamique ou la science des échanges d'énergie est née de la science des machines et de la "compréhension" de la nature et de la chaleur et de la température. Il est étrange que le second principe a été découvert en premier tout en restant méconnu.
Nous décrirons les diverses étapes de ces découvertes dans les contextes scientifiques, techniques, et sociaux de leur temps ; en soulignant le rôle important de deux savants : Lazare Carnot(1754-1823) et de son fils Sadi Carnot (1796-1832)


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Mercredi 12 Février 2014 [14h, salle 120, Bât. 11E, Institut de Physique, Campus de Beaulieu, Rennes]

Agitation thermique et diffraction des rayons X : autour du facteur de Debye et Waller  [résumé]

Joseph Lajzerowicz
Université Joseph Fourier

En 1962, le Congrés International de Cristallographie est organisé à Munich, pour commémorer le cinquantenaire de la découverte de la diffraction des rayons X. Malheureusement Von Laue est décédé depuis deux ans, mais sont présents Bragg, Ewald et Debye. Ce dernier raconte alors que consulté sur la possibilité de l'expérience de diffraction, il explique que ce phénomène ne peut pas exister du fait de l'agitation thermique. En effet les atomes ne sont pas aux noeuds du réseau mais légèrement déplacés : ceci va introduire des déphasages et détruire la nécessaire cohérence.
A la suite du succès de l'expérience de diffraction, Debye révise son point de vue et publie en 1914 un article sur l'affaiblissement des intensités du à l'agitation thermique ; C'est en 1923 que Waller donnera la forme actuellement utilisée du facteur de Debye et Waller. Mais est ce que Debye avait complètement tort ? L'exposé montrera que pour les systèmes à une dimension il avait raison : les fluctuations thermiques effacent les interférences et que les systèmes à deux dimensions, eux, réservent encore, bien des surprises.



20 février 2014 (20h30) : Conférence grand public / Amphi Donzelot, 4 rue Kléber, Rennes  

100 ans d'histoire au cœur de la matière   [résumé / video]

Laurent Guérin
Institut de Physique, Rennes

Lorsque en 1912 Max Von Laue irradia un cristal avec des rayons X et observa qu'ils étaient déviés dans des directions particulières, il montra qu'il était possible de déterminer la structure de la matière à l'échelle atomique. Il posa ainsi, il y a 100 ans, les bases de la cristallographie moderne. Cette science, souvent méconnue, est une des innovations scientifiques les plus importantes du 20ème siècle. Ses applications sont présentes partout dans notre quotidien. Du codage génétique à l'élaboration de nouveaux médicaments par des supercalculateurs, de la structure du sel de table à la synthèse des matériaux du futur, nous verrons à travers son histoire comment la cristallographie s'est répandue dans toutes les sciences de la matière et est devenue l'outil de base du scientifique actuel.


Quelques photos de la soirée


18 mars 2014 (17h30): École Européenne Supérieure d'Art de Bretagne, 34 rue Hoche, Rennes  

Qu'est ce qu'un cristal ? Des mosaïques arabes aux quasicristaux  [présentation / video ]

Laurent Guérin
Institut de Physique de Rennes, Univ. de Rennes 1

La communauté scientifique a longtemps défini un cristal comme la répétition périodique d'un motif dans l'espace. Ce motif est juxtaposable dans la mesure où les axes de symétrie utilisés sont compatibles avec le réseau périodique. Ainsi, une surface ne peut être entièrement pavée qu'avec des parallélogrammes, des rectangles, des triangles, des carrés ou des hexagones. Pourtant, dans les années 70-80, les recherches du mathématicien Roger Penrose et du métallurgiste Dan Shechtman montrent que la matière peut s'ordonner de manière apériodique. Ce ne sont pas les seuls d'ailleurs. En y regardant de plus près, certaines mosaïques arabes du XVIème siècle présentent aussi ce caractère apériodique. Alors la périodicité est-elle si importante ? Peut on décrire le cristal simplement dans notre espace réel ? Qu'est ce qui défini vraiment le cristal ?


Quelques photos de la conférence


20 mars 2014 (18h): Conférence Art et science : Regards croisés sur la cristallographie, quand l'art rejoint la science.
Amphi S1- Campus Villejean UR2, Rennes

Le cristal comme métaphore artistique de l'expressionnisme allemand  [résumé]

Antje Kramer-Mallordy
Univ. Rennes 2

Au début du XXe siècle, le cristal devient l'un des leitmotive des écrits et œuvres expressionnistes et des interprétations architecturales concomitantes en Allemagne. Face au chaos et aux dissonances d'un monde en crise, le cristal semble proposer un nouveau modèle d'ordre, suggérant un retour à l'origine, aux lointains cosmiques des lois de la nature, mais d'une nature irrationnelle et profondément mystérieuse. Dans cette conférence, il s'agira de remonter, écrits et \oe uvres d'art à l'appui, aux sources de la symbolique du cristal dans l'art et l'architecture expressionnistes, afin de comprendre les enjeux centraux de l'époque : transcendance, dynamisme et construction.

Lyonel Feininger, Cathédrale, 1919,
gravure sur bois représentée sur la couverture du manifeste du Bauhaus, 30,5 x 19 cm,
New York, MoMA.


20 mars 2014 (20h30) : Conférence grand public / Amphi Donzelot, 4 rue Kléber, Rennes  

Quand la Cristallographie rencontre la Biologie Marine et les algues alimentaires [résumé / présentation / videos #1, #2, #3]

Mirjam Czjzek
Station biologique de Roscoff

Imaginez-vous en face d'un mets exotique, appétissant, mais qui, à cause de sa nature étrange, ne peut être mangé de façon classique. Imaginez ensuite une personne originaire du pays où ce mets est servi traditionnellement, qui vous tend des ustensiles savamment conçus qui permettent la consommation du plat sans pour autant en altérer le goût. De manière fortuite, nous avons identifié un tel "échange d'ustensiles" entre des bactéries marines et des bactéries habitant l'intestin humain. Après une introduction décrivant dans les grandes lignes l'importance de la Cristallographie en Biologie, l'histoire de cette découverte, que les chercheurs bretons ont eu la chance de faire récemment sera présentée.


Quelques photos de la soirée


27 mars 2014 (18h): Conférence Art et science : Regards croisés sur la cristallographie, quand l'art rejoint la science.
Amphi S1- Campus Villejean UR2, Rennes

Art et nanosciences : à propos du projet OnLab  [résumé]

Giancarlo Faini et Christian Ulysse
CNRS Marcoussis

Art et nanosciences : du projet OnLab au musée des poussières. OnLAB (le laboratoire d'œvres nouvelles) imaginé par l'artiste Michel Paysant est un projet de recherche au confluent de l'art, de la science et des techniques. Il a notamment permis la création très innovante dœuvres d'art à l'échelle nanométrique (le millionième de millimètre) et microscopique. Les œvres réalisées en collaboration avec les chercheurs Giancarlo Faini, physicien, et Christian Ulysse, ingénieur, tous deux au Laboratoire de Photonique et de Nanostructures du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), sont de véritables premières artistiques et scientifiques. OnLab est l'aboutissement d'un processus partagé dans la création, des approches conceptuelles, techniques et sensibles de l'artiste et des scientifiques.
Nous proposons ici un parcours allant de la genèse du projet, à l'exposition OnLab au Musée du Louvre de mars 2009 à avril 2010, jusqu'à la nouvelle exposition OnLab - le musée des poussières, conçue comme un dispositif itinérant et interactif, permettant au visiteur d'activer "d'infimes grains de poussières d'or sculptées : les œuvres nano" et de prendre conscience du vertige des échelles.

© CNRS Photothèque/LPN / Michel PAYSANT, Christian ULYSSE, Giancarlo FAINI
D'après Panneau décoratif en briques moulées, SUSE, Musée du Louvre.
Nano-fabrication par lithographie électronique. 175 µm x 119 µm.
Vue au microscope optique. Polymère et or sur silicium.



03 avril 2014 (18h): Conférence Art et science : Regards croisés sur la cristallographie, quand l'art rejoint la science.
Amphi S1- Campus Villejean UR2, Rennes

Au pays du cristal. Robert Smithson et la cristallographie  [résumé]
Précédée d'une projection du film de Robert Smithson "Spiral Jetty" (1970).

Larisa Dryansky
Univ. Sorbonne, Paris

La cristallographie offre un modèle crucial pour comprendre l'œuvre de Robert Smithson. Aux sources de ses premières sculptures, son influence culmine dans la réalisation de la Spiral Jetty. Dans cette communication, il s'agira de comprendre la manière dont la fascination pour les cristaux sous-tend chez l'artiste la problématique de l'articulation de l'abstraction et du réel. La démonstration s'appuiera notamment sur l'intérêt de Smithson pour le phénomène de la polarisation de la lumière par les cristaux.

Un polarimètre à fabriquer soi-même.
Illustration extraite de Alan Holden et Phylis Singer, Crystals and Crystal Growing,1960.


17 avril 2014 (20h30) : Conférence grand public / Amphi Donzelot, 4 rue Kléber, Rennes  

La cristallographie : de la Nature au nanomonde ; ses résonances artistiques.  
[résumé / présentation / videos #1, #2, #3 ]

Gérard Férey
Institut Lavoisier, Versailles / Académie des Sciences

Issue de la minéralogie et de ses aspects géométriques, cette branche de la Science, primitivement cousine de la physique et des mathématiques, est devenue transversale. Les informations qu'elle procure irriguent tous les domaines de la science, de la chimie à la biologie, et permettent de progresser dans la connaissance intime de la matière organique, biologique et minérale et de son organisation.
Cette conférence brossera à grands traits, sur des exemples, les différentes étapes qui ont jalonné son histoire, depuis l'Antiquité grecque et Platon jusqu'à aujourd'hui. Au fil du temps, la cristallographie, d'abord descriptive, est devenue analytique, avec une précision de plus en plus grande. Cependant, contrairement à ce que l'on pourrait croire, elle ne s'arrête pas là et les résultats qu'elle procure deviennent pour les scientifiques comme pour les artistes une source illimitée de création. Ces résonances entre art et science feront l'objet de la dernière partie de l'exposé.



Quelques photos de la soirée


22 avril 2014 : Conférence grand public (organisée par l'Espace des Sciences) [Espace des Sciences, Les Champs Libres, Rennes]  

La couleur des apparences, de la terre au maquillage

Georges Calas
Université Pierre et Marie Curie - Paris VI

La coloration des minéraux caractérise les paysages naturels et notre univers quotidien. Un voyage au pays des couleurs nous amènera de la Terre et des planètes, où les couleurs renseignent sur l'histoire géologique et environnementale, aux minéraux et aux gemmes et enfin aux pigments et maquillages qui représentent une superbe illustration de la diversité des couleurs des matériaux naturels. De l'échelle des matériaux à celle des planètes, le saut est grand, mais les propriétés optiques des uns aident à comprendre celles des autres.

© Francesco R. Iacomino


15 mai 2014 (20h30) : Conférence grand public / Amphi Donzelot, 4 rue Kléber, Rennes  

Cristallographie et Biologie : du gène au médicament   [résumé / video]

Dino Moras
Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire, Strasbourg / Académie des Sciences

L'impact de la cristallographie est lié à la découverte de la diffraction des rayons X par les cristaux et son application à l'étude de la structure spatiale des molécules à l'échelle atomique. Ses résultats ont éclairé plusieurs domaines scientifiques comme en témoignent les nombreux prix Nobel qui en ont découlé. Ces derniers sont au coeur et souvent à l'origine de l'explosion de nos connaissances en biologie et médecine, avec les nombreuses applications qui en ont résulté. On peut dire que la biologie moléculaire est le résultat du mariage de la cristallographie avec la génétique.
La contribution de la cristallographie à la découverte des mécanismes moléculaires de la traduction de l'information génétique, du gène à la protéine, sera le fil conducteur de notre présentation. Quelques applications pharmacologiques illustreront l'impact médical de ces connaissances.



Vendredi 23 mai 2014 (11 h) : conférence Frontiers in Biology (organisée par l'IGDR) 
Campus Villejean, bât. 2 Amphi. A, Rennes

The translational elongation cycle, a structural view   [.pdf]

Venkatraman Ramakrishnan
Prix Nobel de chimie 2009

Dr. Venkatraman Ramakrishnan has made groundbreaking discoveries in the structure and function of the ribosome, the protein-RNA complex that synthesizes proteins from the genetic information in the cell. His laboratory, based at the MRC Laboratory of Molecular Biology (Cambridge, UK), has determined high-resolution structures of the ribosome in different functional states, providing a mechanistic understanding of how this fundamental machine produces proteins with high fidelity. For his pivotal work, Dr. Ramakrishnan has been recognized by the 2007 Louis-Jeantet Prize for Medecine, the 2008 Heatley Medal from the British Biochemical Society, and the 2009 Nobel Prize in Chemistry.


19 juin 2014 (20h30) : Conférence grand public / Amphi Donzelot, 4 rue Kléber, Rennes  

Le paradoxe des quasicristaux  [résumé / présentation / video]

Denis Gratias
LEM CNRS-Onera, Chatillon / Académie des Sciences

La découverte des quasicristaux par Daniel Shechtman (prix Nobel de chimie 2011) en Avril 1982 a significativement modifié les concepts de base de la cristallographie moderne. En resituant dans l'époque le contexte de l'article annonceur de 1984, on discutera les aspects qui ont été avancés alors pour expliquer le caractère apparemment paradoxal des clichés de diffraction de Shechtman, des verres icosaédriques aux cristaux à grande maille maclés.
On discutera ensuite le concept de quasicristal qui constitue le coeur original de la découverte et on verra en quoi il généralise et unifie la cristallographie, incluant cristaux, phases incommensurables et quasicristaux dans un même descriptif. Enfin, on discutera plus généralement du sens à donner aux termes d'ordre à longue distance et de symétrie dans ce nouveau contexte par quelques exemples illustratifs simples



18 septembre 2014 (20h30) : Conférence grand public / Amphi Donzelot, 4 rue Kléber, Rennes  

Quand les cristaux racontent nos origines   [résumé / présentation / videos #1, #2, #3]

Philippe Gillet
École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suisse


La cristallographie est née de l'étude des minéraux. Aujourd'hui ses développements nous permettent de mieux comprendre l'histoire de nos origines. Les minéraux sont les témoins d'une histoire vieille de plus de 13 milliards d'années. Les météorites et les comètes recèlent des cristaux de natures variées. Certains se sont formés autour d'étoiles plus vieilles que notre Soleil il y a plus de 4,5 milliards d'années, d'autres sont les premiers minéraux du système solaire ou encore des fragments de planètes aujourd'hui disparues. Ils enregistrent aussi les cataclysmes subis par la Terre et les Planètes comme les gigantesques collisions planétaires qui ponctuent l'évolution du système solaire et de la Terre en particulier.


Cristal de titano-magnétite observé dans une météorite Martienne


Mardi 23 septembre 2014
Amphi. Grandjean, bât. 10B, Campus de Beaulieu, Rennes

Rosalind Franklin et le cliché qui a révélé la structure de l'ADN, la molécule de la vie   [résumé / présentation / videos #1, #2]

Pascale Launois
Laboratoire de Physique des Solides, Orsay

1953, la structure en double-hélice de l'ADN et son mécanisme de réplication sont découverts : la biologie moléculaire est née ! Nous discuterons l'histoire et le comment de cette découverte qui est l'un des évènements scientifiques majeurs du XXème siècle. Rosalind Franklin, dont le rôle n'avait pas été reconnu à sa juste valeur à l'époque, sera notre personnage principal. Nous expliquerons comment lire son célèbre cliché de diffraction par l'ADN. Nous conclurons sur l'utilisation aujourd'hui du formalisme qui permet d'interpréter ce cliché, pour analyser la structure de nanotubes d'intérêt physico-chimique, géologique ou biologique.




7 octobre 2014 (12 h) : Conférence IPR-ISCR, Le Diapason, Campus de Beaulieu, Rennes

Pourquoi les électrons ?  [résumé / présentation video]

Maryvonne Hervieu
Laboratoire de Cristallographie et Sciences des Matériaux (CRISMAT), Caen


De la Chimie à la Biologie, de la Physique à l'Art, les chercheurs et ingénieurs en sciences des matériaux font de plus en plus appel à des techniques basées sur la caractérisation des solides à l'échelle nanostructurale. Un "design" micro- et nanostructural, c'est à dire à la recherche de la création de nouveaux objets structuralement adaptés à leur fonction, est désormais incontournable pour la conception, le contrôle et l'optimisation des propriétés des matériaux. Quelques exemple d'études de matériaux complexes illustrent les avantages et les inconvénients des différentes techniques à notre disposition, et démontrent le potentiel de la microscopie électronique en transmission, outil polyvalent dans l'exploration fine de la structure cristalline sous toutes ses formes.




14 octobre 2014 (20 h 30) : Conférence grand public (festival des sciences), Salle Le Vivier, rue du Lavoir, L'Hermitage

Voyage au cœur de la matière avec la cristallographie  

Éric Collet
Institut de Physique de Rennes, Université de Rennes 1


2014 est l'Année internationale de la cristallographie, discipline aux vingt-trois prix Nobels. Cette science consiste à étudier la structure atomique de la matière et d'en comprendre la fonction, que ce soit au niveau d'un matériau ou d'une protéine. Comment est née cette science dont les applications sont omniprésentes dans notre vie quotidienne ?





16 octobre 2014 (20h30) : Conférence grand public / Amphi Donzelot, 4 rue Kléber, Rennes  

Les cristaux, fenêtres sur l'invisible  [résumé / présentation / video]

Alain Pénicaud
Centre de Recherches Paul Pascal CNRS, Pessac

L'auditeur se verra ici proposer une promenade à travers trois siècles et un continent (l'Europe) : des naturalistes du XVIIe siècle qui s'interrogeaient sur la forme régulière des cristaux, aux scientifiques modernes qui sont capables de décrire au centième d'angström près l'organisation des atomes qui les constituent, il sera le témoin d'une aventure intellectuelle captivante. Il y côtoiera de grandes personnalités de la science telles que l'abbé Haüy, Auguste Bravais, Wilhem Conrad Röntgen, Max von Laue et William Bragg, père et fils.
Volontairement donnée dans un style informel, cette conférence, inspiré du livre de l'auteur "les cristaux, fenêtres sur l'invisible" aux éditions Ellipses, s'adresse au curieux qui désire parfaire sa culture générale, aussi bien qu'à l'étudiant en sciences qui veut savoir comment sont nés les concepts actuels de cristallographie et de diffraction des rayons X.



20 novembre 2014 (20h30) : Conférence grand public / Amphi Donzelot, 4 rue Kléber, Rennes  

La cristallographie pour étudier les œuvres d'art   [résumé / présentation]

Philippe Walter
Laboratoire d'archéologie moléculaire et structurale (Université Pierre et Marie Curie / CNRS, Paris)

Nombreux sont les peintres qui ont éprouvé le désir de connaître la nature et les propriétés des couleurs qu'ils employaient, préparaient ou faisaient préparer. Depuis plus d'une vingtaine d'année, un usage croissant de nouvelles technologies d'analyse physico-chimiques a permis de fournir aux spécialistes du Patrimoine culturel de nombreuses informations nouvelles sur la datation, la conservation et la nature des oeuvres d'art.
Aujourd'hui la miniaturisation des technologies d'analyse non invasive conduit à de nouvelles formes de recherche interdisciplinaire, face aux oeuvres, dans le musée ou le monument. La diffraction des rayons X associée aux autres approches qui permettent d'étudier les cristaux fournissent ainsi des données très nouvelles et révèlent la nature et les modes de préparation des pigments (origine, synthèse chimique, broyage, mélanges de matières, ...). La précision des données et la facilité de leur acquisition modifient notre manière de comprendre l'évolution des pratiques artistiques. L'intérêt de ces mesures sera illustré par une série d'exemples où nous verrons comment certains peintres ont réussi à transformer et mélanger des matières pour réaliser des effets nouveaux.

Dispositif de diffraction des rayons X durant l'analyse du tableau L'arrestation du Christ, peint par le Caravage vers 1602
(Galerie Nationale d'Irlande, Dublin).



18 décembre 2014 (20h30) : Conférence grand public / Amphi Donzelot, 4 rue Kléber, Rennes  

Apport de la cristallographie au domaine des batteries

Jean-Marie Tarascon  [résumé, présentation]

Collège de France, Paris

Les accumulateurs à ions lithium qui envahissent les marchés des portables sont aujourd'hui fortement convoités pour les applications véhicules électriques, voire réseaux. La réussite d'une telle conquête dépendra cependant de la capacité du chimiste à créer des matériaux d'électrodes plus performants en termes de puissance, densité d'énergie de sécurité et de coût. Cette recherche pour de nouveaux matériaux passe souvent par l'établissement de relations structures-propriétés électrochimiques fiables. Dans ce contexte, l'apport de la cristallographie en mode ex-situ voire in-situ, pour suivre l'évolution structurale des materiaux d'électrodes, voire comme ils respirent, lors du cyclage sera présenté et l'impact sociétal de cette recherche discuté.