Personne ne saurait décemment soupçonner Csaba Szabo de ne pas aimer la science, lui qui est littéralement tombé dedans quand il était petit. Dans sa Hongrie natale, derrière le Rideau de fer, son héros ne se nommait pas Ferenc Puskás, mais Albert Szent-Györgyi, un compatriote, inventeur de la vitamine C et lauréat du Prix Nobel. Avant même de devenir adolescent, il rêvait de comprendre le vivant, dans son fonctionnement le plus intime, que ce soit en médecine ou en biologie, et de venir en aide aux personnes malades. Un idéaliste, un vrai mais pas un utopiste car ses nombreuses lectures l’ont très vite purgé de toute naïveté. «J’ai eu entre les mains un ouvrage du chimiste Mihály Beck sur la fraude scientifique, se remémore-t-il dans son livre, celui-ci relatait l’histoire de l’homme de Piltdown (une célèbre mystification paléoanthropologique, ndlr.) ou les mystérieux tests de Piccardi (du nom d’un chimiste italien dont les hypothèses sur l’effet des cycles solaires sur certaines réactions chimiques sont controversées).»
Mais Csaba Szabo était certainement loin de s’imaginer qu’il allait un jour à son tour prendre la plume pour dénoncer les gravissimes dysfonctionnements du monde de la recherche: Trop de plagiat! Trop de fraudes! Il n’y tenait plus: il devait le dire, le dénoncer. Cela a donné Unreliable, un pamphlet au vitriol rédigé en quelques mois. Quand un chercheur, qui figure régulièrement dans le haut des classements des scientifiques les plus cités par ses pairs, donne un pareil coup de pied dans la fourmilière, il y a de quoi se faire du souci.

Je dois dire que l’on sort un peu groggy de votre livre. Le monde de la recherche semble être un marigot infect!
Ce que vous dites est vrai, mais cela ne signifie pas qu’il faut se taire en espérant que les problèmes vont se résoudre comme par magie. Si la situation était stabilisée, on pourrait se résigner en se disant que, ma foi, la science est faite par des humains et que ceux-ci ne sont pas parfaits. Hélas, la situation s’aggrave et je crains que cela ne devienne pire encore avec l’avènement de l’intelligence artificielle et du big data. Or, il n’est dans l’intérêt de personnes que le public se défie de la science. Surtout, ne venez pas dire que je suis antiscience, je suis profondément pro-science! Ce sont celles et ceux qui se taisent qui la desservent!

Cela fait 30 ans que vous êtes dans la recherche. Pourquoi dénoncer les dysfonctionnements maintenant?
Il n’y a pas eu un événement déclencheur précis, mais la magnitude du problème devient évidente. De nouveaux logiciels permettent de repérer les images frauduleusement manipulées dans les publications et de détecter le plagiat, dont on commence à se rendre compte de l’ampleur. Il y a aussi ce que l’on nomme les usines à publications, un business florissant de plusieurs milliards de dollars. Moyennant paiement, ces usines fournissent des articles créés de toutes pièces avec des données inventées ou manipulées. Cela devrait être l’un des plus grands scandales des sciences biomédicales.

Mais le fait que vous ayez vous-même été victime de plagiat ne vous a-t-il pas convaincu de prendre la plume?
Quand j’ai vu qu’un de mes articles avait été littéralement copié-collé de A à Z, j’ai pensé: «Mon Dieu! Ils ont vraiment aimé mon article!» Pire encore, ce premier plagiat a lui-même été plagié par d’autres personnes! A vrai dire, cet épisode aurait presque été comique si ce n’était pas si lamentable! J’ai encore une autre anecdote, mais plus grave cette fois-ci: une image de l’un de mes articles publiés il y a 25 ans, à Cincinnati, a été reprise mais en sens inverse. Il s’est avéré que c’était l’un de mes étudiants qui était à l’origine du plagiat et de l’erreur. Nous avons ensuite découvert que, au fil de sa carrière dans différents laboratoires, il s’est livré aux mêmes irrégularités. Il ne s’agissait donc pas simplement d’une erreur! J’ai ainsi compris que, même dans un laboratoire bien géré, ce type de méfait pouvait arriver. Cela dit, ce n’est pas le motif qui m’a poussé à écrire le livre, puisque cette affaire a éclaté alors que j’avais déjà entamé la rédaction. Non, la vraie raison, c’est que j’ai pu bénéficier d’une année sabbatique et que j’avais déjà beaucoup d’informations sous le coude. Et, je tiens à le souligner, le sujet ne concerne pas que la fraude, mais aussi la crise de la réplicabilité en sciences.

Précisément, selon une étude de Nature que vous citez, plus des deux tiers des scientifiques s’estimeraient incapables de reproduire les données publiées par des confrères et consœurs. C’est atterrant! Pourquoi personne n’en parle?
C’est difficile à croire, mais il n’y a pas beaucoup de bailleurs de fonds qui financent des études de réplication directe, pourtant si indispensables! Cette étape permet de reproduire une expérience scientifique en suivant les mêmes procédures et conditions que l’étude originale. C’est uniquement ainsi que l’on peut vérifier la fiabilité des résultats. Plus grave encore, il n’est parfois tout simplement pas possible d’entamer une étude de réplication directe faute de détails dans les publications. Les auteurs n’en fournissent pas suffisamment! Souvent, ils rechignent même à collaborer!

Pour quelle raison? De peur de trahir leurs secrets de fabrication?
Si l’étape de la vérification révèle des erreurs, il y a des conséquences: l’étude doit soit être corrigée, soit rétractée. En revanche, si l’étude ne peut pas être soumise à un examen de réplicabilité, faute d’informations, l’affaire est close. La diligence ne paie pas!

Ne pourrait-il pas y avoir une sorte d’institution faîtière, à l’image de l’agence mondiale antidopage, pour éviter ces abus?
Aux Etats-Unis, la recherche biomédicale est principalement financée par le National Institutes of Health (NIH). Une personne appartenant à cet institut avait proposé de répliquer certaines études indépendamment, mais son idée est restée lettre morte. Par ailleurs, si vous demandez un financement pour tenter de répliquer une recherche déjà existante, il y a fort à parier que vous ne recevrez pas un kopeck! Tout le monde est d’avis qu’il faut financer de nouvelles recherches, mais pas celles de réplication. Il n’y a donc ni argent, ni prestige en la matière. C’est très utile, mais sans glamour. Cela ne vous donnera jamais un Nobel.

Quelle solution préconisez-vous alors?
Une fois que les chercheuses et chercheurs terminent leur étude, ils pourraient mandater un laboratoire indépendant, neutre, avec lequel ils n’ont aucune connexion, afin que celui-ci réplique les résultats clés. Cette étude supplémentaire pourrait figurer en appendice de l’article. Les bailleurs de fonds pourraient financer cette étape.

Mais le nerf de la guerre, c’est l’argent!
Bien sûr, cette précaution éviterait de se fourvoyer dans des études irréplicables et donc de gaspiller de l’argent public! Sans compter que des résultats biaisés peuvent donner lieu à des essais cliniques ou à des médicaments administrés à des humains!

Est-ce déjà arrivé?
Absolument! Récemment, une société de biotechnologie californienne a produit un médicament à partir de données manipulées. Celui-ci a été administré à des patient·e·s victimes d’un accident vasculaire cérébral, avec des conséquences dramatiques: plusieurs sont décédé·e·s! On a vu les mêmes dégâts dans le domaine de la recherche sur la maladie d’Alzheimer.

Ne faudrait-il donc pas criminaliser la fraude?
Bien sûr! Cela devrait être sanctionné au pénal, parce que les fraudeurs et fraudeuses gaspillent de l’argent public. Il y a aussi toutes les chercheuses et chercheurs qui, se basant sur des données erronées, perdent du temps et de l’argent en s’engageant dans une fausse direction.

Vous dénoncez donc une certaine impunité?
Les tricheurs et tricheuses risquent de voir leur étude rétractée, mais rarement un licenciement. Cela n’a rien d’une punition. Dans certains cas, pourquoi ne pas tout simplement leur retirer leurs diplômes et leur demander le remboursement des fonds qu’ils ont touchés?

Au-delà des failles de la nature humaine, vous incriminez le système: l’hyper-compétition pour les financements et la culture du publish or perish.
Mon livre traite surtout du cas des Etats-Unis, où j’ai fait l’essentiel de ma carrière. Je ne dépends pas non plus de financements américains et il est donc également plus facile pour moi de prendre la parole. En Suisse, il me semble, le système reste plus humain, moins rude. L’Université y fournit un financement de base et des infrastructures, même si on doit bien sûr aussi chercher des financements externes. Aux Etats-Unis, c’est tout le contraire. Il y a des frais indirects immenses pour les scientifiques qui doivent donc impérativement trouver des sources de financement. C’est une pression colossale!

Et certaines personnes doivent de surcroît composer avec un statut précaire.
Effectivement, certains chercheur·euse·s ont un visa, le J-1 notamment, dont le maintien dépend des financements obtenus. Cela peut inciter à embellir des résultats.

Pour voir son étude publiée dans une revue, il faut soumettre ces résultats à un comité de pairs. Pour quelle raison, est-ce que cette instance ne suffit pas?
Les gens s’imaginent que d’être évalué par les pairs équivaut à une validation indépendante des résultats. Ce n’est pas cela du tout. Cela signifie uniquement que trois personnes jettent un œil aux données, en partant du principe qu’elles n’ont fait l’objet d’aucune manipulation et ont été obtenues dans les règles de l’art.

J’imagine que vous avez déjà été évaluateur?
Bien sûr. Et j’ai réalisé que, lorsque l’on refuse un article dans une revue, il y a de fortes chances qu’il se retrouve publié dans une revue moins regardante. L’ironie, c’est que l’évaluateur peut même devenir le complice involontaire d’une faute scientifique! Je m’explique: Si un membre d’un comité d’évaluation détecte un problème, voire des signes de fraude à l’image, et qu’il le signale aux auteurs, ces derniers peuvent effectuer les corrections et retenter une soumission ailleurs. Contre son gré, l’évaluateur aura contribué à maquiller un méfait!

Ne peignez-vous pas le diable sur les murailles? Les publications de Didier Raoult, pour prendre l’exemple le plus connu dans le monde francophone, ont été rétractées. N’est-ce pas la preuve que les garde-fous fonctionnent?
Le nombre de rétractions est d’ailleurs à un haut historique, en partie grâce à l’intelligence artificielle qui permet de repérer les fraudes et en partie grâce aux data detectives. Ces derniers utilisent des plateformes, notamment PubPeer, pour dénoncer les fraudes en sciences. Parfois, il faut attendre plusieurs années avant que les articles soient rétractés. Hélas, cela reste la pointe de l’iceberg. Ce que je trouve vraiment tragique, c’est que l’évaluation critique et le nettoyage de la littérature scientifique sont actuellement effectués par des détectives scientifiques, essentiellement des amateurs privés dévoués ! Elles ne sont pas effectuées par les organismes subventionnaires, les ministères de la santé ou les éditeurs qui publient les revues scientifiques.

Avec ce livre, ne craignez-vous pas d’amener de l’eau au moulin des complotistes?
On ne convaincra de toute manière jamais un platiste du bien-fondé de la science. Mon livre est destiné aux personnes qui s’intéressent et aiment la science. Gardons aussi à l’esprit que, sur les millions d’articles publiés chaque année, même si certains résultats ne sont pas réplicables, certains vont déboucher sur des avancées médicales qui sauveront des vies.

Allez-vous changer de carrière pour favoriser l’intégrité scientifique ou pour catalyser une réforme?
Non, je ne dispose d’aucune influence politique pour le faire. J’ai tout de même proposé la candidature d’Elizabeth Bik, l’une des plus importantes détectives scientifiques, et celle du site web Pubpeer pour les prix Einstein de l’année dernière. A ma plus grande joie, ils les ont d’ailleurs reçus. Je participerai également à une réunion à Oxford, axée sur l’intégrité scientifique et la réforme, organisée par Dorothy Bishop, une figure importante des efforts de reproductibilité. Je continuerai à faire de petites choses comme cela, mais mon objectif principal reste la recherche biomédicale.

• Csaba Szabo
• , Columbia University Press

Dans le monde passionnant et ultra-concurrentiel de la recherche, il ne suffit pas d’avoir une bonne idée pour voir affluer l’argent des bailleurs publics ou des investisseurs privés, encore faut-il savoir la vendre! Durant son doctorat, Timur Ashirov a mis au point une membrane innovante qui permet d’améliorer l’efficience des piles à hydrogène. Mais entre le jaillissement de l’idée et sa commercialisation, il y a ce que l’on nomme la «vallée de la mort», cette phase si critique où l’innovation, faute de financements et de soutien, périclite si souvent.

Une technologie prometteuse mais…
Pour réduire les émissions de dioxyde de carbone des véhicules traditionnels, beaucoup ne jurent plus que par l’hydrogène. Cette technologie a certes beaucoup de vertus, mais elle se voit encore plombée par plusieurs défauts majeurs: produire de l’hydrogène coûte cher et son stockage nécessite des infrastructures complexes et donc coûteuses. Sans compter que, dans le moteur des véhicules, les piles à combustible utilisent l’air ambiant, constitué à 78 % d’azote, pour la réaction électrochimique. Or, l’azote est un gaz inerte qui s’accumule au niveau de l’anode et réduit l’efficacité des piles. «Il faut alors les purger, ce qui provoque non seulement des pertes d’hydrogène, mais également une pollution, puisque la purge libère des gaz à effet de serre, explique Timur Ashirov. Ce à quoi il faut ajouter les pertes financières qui s’élèvent à près de 15’000 francs durant la dizaine d’années que dure chaque pile à combustible.»

Rencontre fortuite
Carburant à l’optimisme, le chimiste de l’Université de Fribourg en est pourtant convaincu: l’hydrogène reste une énergie d’avenir et connaîtra la même trajectoire que celle des véhicules électriques: «Avec les économies d’échelles, les coûts de production et de stockage vont baisser, c’est certain.» Quant à ce problème intrinsèque des piles à combustible, le chimiste l’a découvert par le plus grand des hasards: «Au cours de mon doctorat, j’ai mis au point une membrane qui permet de séparer les gaz. En présentant cette invention dans un salon, une personne travaillant pour Plastic Omnium, une entreprise spécialisée dans la mobilité durable, m’a fait part des limitations techniques des piles à combustible. Il m’a alors demandé si mon dispositif pouvait résoudre le problème. Nous avons décidé de faire des tests pour voir si ma solution avait du potentiel ou pas.» Et Timur Ashirov insiste sur le «nous», ses travaux étant un vrai travail d’équipe: «Sans le Professeur Ali Coskun, conseiller scientifique, Vincent Racciatti, directeur financier, et Olivier Graber, responsable du développement technique, rien de tout cela n’aurait été possible!»

Un viatique pour traverser le désert
Ces premiers tests, bien que concluants, prennent du temps et le temps c’est de l’argent. Timur Ashirov doit trouver les financements nécessaires. Pour parvenir à séduire les bailleurs de fonds et les investisseurs, il faut du bagout, de l’assurance et une apparence. «J’ai dû prendre des cours pour mieux communiquer, ralentir mon débit, trouver les mots pour parler aux investisseurs qui, venant de la finance, n’ont souvent aucune idée de nos problématiques scientifiques.» Un costume de démarcheur que Timur Ashirov a su endosser avec un succès certain: Separatic, sa start-up a déjà obtenu 50’000 francs de Venture Kick, 183’000 francs du Fonds national de la recherche scientifique et Innosuisse (BRIDGE Proof of Concept grant) et, dernièrement, un montant de150’000.- de la Fondation Gebert Rüf pour laquelle le chercheur a même dû passer devant la caméra. «Les bailleurs veulent s’assurer que nous puissions communiquer avec les médias et avec le grand public. Il faut donc se plier à certaines exigences auxquelles nous ne sommes a priori pas préparés». Son film de trois minutes et son dossier d’une cinquantaine de pages ont su convaincre le jury de la Fondation. «C’est un signal fort pour les investisseurs! Gebert Rüf place la barre si haut que seules quelques entreprises peuvent y prétendre.» Cette somme permettra de couvrir le salaire du chercheur tadjik, d’acquérir du matériel, et surtout, de passer du prototype de laboratoire aux tests auprès des partenaires industriels.

Sortie du désert et entrée sur le marché
En laboratoire, dans des conditions simulant le fonctionnement réel des piles à combustible, le prototype a livré des résultats convaincants. «Nous devons maintenant être certains que notre produit soit assez durable pour supporter 10’000 cycles, puisque les piles à combustible sont prévues pour durer 10 ans.» Timur Ashirov, qui bénéficie du soutien de la Haute Ecole l’ingénierie et d’architecture de Fribourg (HEIA) pour relever ce défi, a bon espoir d’y parvenir à l’automne 2025. Ce sera l’occasion de tester son prototype en conditions réelles. En cas de succès, ce serait la fin de la traversée du désert et l’arrivée dans un environnement florissant où pleuvent les billets verts: les expert·e·s estiment que le marché européen des piles à combustible devrait atteindre 10 milliards de dollars et le marché mondial 40 milliards de dollars d’ici 2030.

Timur Ashirov, Ali Çoskun et Olivier Graber

Timur Ashirov a passé son enfance au Tadjikistan, dans la cité industrielle de Tursunzoda, qui héberge la gigantesque aluminerie Talco. «J’ai grandi dans un décor de fumée s’échappant des hautes cheminées de la fabrique», rapporte-t-il. Très tôt, il s’interroge sur l’impact environnemental de cette usine, qui constitue l’une des principales sources de revenus du pays d’Asie centrale. Quinze ans plus tard, à près de 6000 kilomètres de sa ville natale, le voilà à la tête d’une start-up incubée à l’Université de Fribourg et active dans une technologie novatrice de capture directe du CO2 dans les sources d’émissions et dans l’air. «Actuellement, la grande majorité des discours vont dans le sens d’une réduction de l’empreinte carbone à l’échelle mondiale», se réjouit le docteur en chimie. Le problème? «Produire du CO2 demeure extrêmement bon marché.» Par ailleurs, alors que la plupart des gouvernements – Conseil fédéral y compris – sont d’accord pour affirmer que l’objectif «zéro net» (c’est-à-dire la neutralité carbone d’ici 2050) ne pourra pas être atteint uniquement en limitant les émissions de CO2, il est devenu impératif de passer à la vitesse supérieure en matière d’émissions négatives. C’est-à-dire l’ensemble des actions et technologies (appelées NET) visant à éliminer de l’atmosphère une partie du CO2 lié à des activités humaines. «Mais pour cela, il faut faire drastiquement baisser le coût des NET», souligne Timur Ashirov. «La plupart des technologies existantes ont des frais d’installation très importants et/ou requièrent une énorme quantité d’énergie pour être fonctionnelles, ce qui ne les rend pas facilement utilisables.» Dans ce contexte, «il y a un besoin criant de solutions permettant de retirer le CO2 de l’air de façon simple, efficace et bon marché». C’est justement ce que propose SEPARATIC, la société dirigée par le chercheur postdoc tadjik. «Lorsque j’ai décroché mon master en sciences des matériaux à l’Université Bilkent d’Ankara, le professeur de chimie Ali Coskun m’a proposé de venir rejoindre son laboratoire à l’Unifr.» Fort de ses recherches préliminaires en Turquie, Timur Ashirov a consacré sa thèse de doctorat au développement de polymères fonctionnels à structure poreuse et de membranes pour des applications de séparation et de capture gazeuse.

Modulaire et efficiente
Epaulé par le professeur Coskun ainsi que par Vincent Racciatti et Olivier Graber, le jeune scientifique a développé une membrane dans laquelle est incorporé un adsorbant. C’est cette combinaison novatrice entre membrane et adsorbant qui fait la particularité du projet. «Il s’agit d’une technologie relativement sophistiquée, qui pose pas mal de défis.» A l’heure actuelle, l’Université d’Aarhus, au Danemark, est le seul endroit où nous pouvons procéder au dépôt de l’adsorbant», précise l’entrepreneur. Concrètement, l’idée est de fixer ces membranes dans un module en séries et d’y faire passer de l’air. «Alors que le CO2 est capturé par le matériau adsorbant, le N2 et le O2 peuvent circuler librement.» Lorsque l’adsorbant arrive à saturation, on le fait chauffer sous vide; le CO2 est ainsi relâché. Les membranes peuvent alors être réutilisées. Contrairement à d’autres solutions de capture de CO2 dans l’air, dont l’une des plus connues est celle de la société suisse Climeworks, le système qu’est en train de mettre au point SEPARATIC est mobile. Grâce à son design modulaire, il peut être intégré à une usine existante, quelle que soit sa taille. Par ailleurs, son montage et son entretien ne nécessitent pas de connaissances pointues. «Notre processus de séparation ne requiert pas de pressurisation et s’est révélé 200 fois plus rapide que celui de nos concurrents directs», rapporte Timur Ashirov. Autre argument de vente majeur de la start-up: l’énergie dépensée durant l’opération est dix fois inférieure grâce à une température de régénération plus basse.

De la Suisse à Mars
Convaincue du potentiel de SEPARATIC, la structure Venture Kick lui a successivement accordé un soutien de 10’000 francs en janvier 2023, puis de 40’000 francs en mai 2023. La jeune pousse a également décroché un encouragement BRIDGE (FNS et Innosuisse) à hauteur de 183’000 francs. Des coups de pouce bienvenus alors que la start-up, aussi prometteuse soit-elle, a encore du pain sur la planche. «Il y a notamment des enjeux technologiques: éviter qu’il y ait des fuites de gaz, faire en sorte que le système soit réparable et bien évidemment vérifier que les essais effectués en labo s’avèrent aussi concluants sur le terrain, une fois que nous aurons développé un prototype.» Le test de ce module-pilote permettra de déterminer la stabilité, la durée de vie opérationnelle, les coûts et la capacité de capture du système. Timur Ashirov estime que d’ici un à trois ans, la petite entreprise devrait être en mesure d’honorer ses premières commandes. Ces commandes, d’où émaneront-elles? «Dans un premier temps, nous visons le marché suisse, principalement les acteurs de l’énergie – tels que Groupe E ou Alpiq – et les importants émetteurs de CO2 tels qu’Holcim», précise le postdoctorant de l’Unifr. Dans un second temps, la start-up ira faire de l’œil à des groupes européens actifs dans l’acier et l’énergie. Puis viendra l’ouverture au reste de la planète. Voire au-delà: en mai 2023, SEPARATIC a participé au troisième Mars Habitat Challenge. Organisé par Venturelab, cet évènement met à l’honneur de jeunes pousses qui ont le potentiel de contribuer à créer un habitat autonome sur la planète rouge.

• Timur Ashirov présentera son prototype à le 23.09.2023
• Timur Ashirov
• Photos: Christian Doninelli

Materialien sind undurchsichtig, wenn sie auftreffendes Licht absorbieren, wie die meisten Materialien, und durchsichtig, wenn sie das Licht passieren lassen, wie Glas oder Wasser. Um das besser zu verstehen, muss man Folgendes wissen:

Licht besteht aus vielen wellenartigen Strahlen. Wellen kennen wir am besten von Flüssigkeiten, zum Beispiel Wasserwellen, die am Meer gegen das Ufer rollen. Die Stellen, an denen das Wasser am höchsten ist, nennt man Wellenberge und der Abstand zwischen zwei benachbarten Wellenbergen ist die Wellenlänge. Bei Lichtstrahlen ist das genauso, aber die Wellenlängen von Lichtstrahlen sind sehr viel kleiner. Die Farbe des Lichts hängt von seiner Wellenlänge ab: violettes Licht hat die kürzesten, rotes Licht die längsten Wellen. Weisses Licht besteht aus ganz vielen Wellen, die verschiedene Wellenlängen haben. Ein Regenbogen oder ein Prisma können diese verschiedenen Wellen trennen und nach Farbe sortieren.

Die akkurate Skizze von Lena

Zurück zu den Materialien
Verschiedene Materialien bestehen aus verschiedenen Atomen – das sind die Bausteine, aus denen Stoffe bestehen. Die Atome bestehen wiederum aus Kernen, um welche Elektronen kreisen. Zwischen den Elektronen gibt es etwas Platz, durch den sich auftreffende Lichtwellen schlängeln wollen. Bei vielen Materialien klappt das nicht: der Platz zwischen den Elektronen ist zu klein, die Lichtwellen treffen deshalb auf die Elektronen und diese stoppen die Wellen. Die Energie der Lichtwellen geht dabei auf die Elektronen über und wird dann in Wärme umgewandelt. Deshalb ist ein schwarzer Strassenbelag undurchsichtig und wird in der Sonne heiss: er absorbiert Licht aller Wellenlängen und wandelt die Energie in Wärme um.

Bei Glas ist das anders
Glas besteht aus Atomen, die es zulassen, dass sich die Lichtstrahlen um die Elektronen schlängeln. Deshalb ist Glas für sichtbares Licht durchlässig.  Ausser man gibt absichtlich bestimmte Atomsorten ins Glas, die Wellen einer bestimmten Farbe absorbieren. So macht man farbiges Glas, zum Beispiel für Flaschen. Diese lassen viele, aber nicht alle Lichtwellen durch.

_________

«Acide ou basique? Un peu de chimie dans la cuisine pour en faire voir de toutes les couleurs à un chou, ça te tente ? Dans cette expérience, on utilise du simple chou rouge comme indicateur de Ph, ce qui va nous permettre de ‹mesurer› le degré d’acidité ou de basicité d’une substance. Lorsque l’on ajoute un produit acide (comme ici quelques gouttes de citron), le liquide va rosir, voir rougir parfois. Et quand on verse un produit basique, il va devenir vert (avec du bicarbonate de soude) ou jaune (avec la poudre à lessive).»

Le ton est donné. Sofia Martin Caba, coordinatrice des activités de diffusion externes de l’Institut Adolphe Merkle et du programme . nous explique: «Pschitt! est une petite collection d’expériences scientifiques pour enfants destinée à toutes les curieuses et tous les curieux de science et d’expérimentation. Il s’adresse aussi aux enseignant·e·s désireux·ses d’expérimenter en classe et d’aider les élèves à comprendre facilement des concepts par fois abstraits ou compliqués. C’est un outil simple, accessible à tout le monde et de facile d’utilisation, capable de transformer une cuisine ou une salle de classe en laboratoire de sciences naturelles et de faire pétiller la curiosité des adultes et des enfants!»

Pschitt! est le résultat d’une belle collaboration entre l’Unifr, l’Espace des inventions. l’EPFL et l’Université de Genève. Entre 2015 et 2018, les quatre institutions ont proposé chaque semaine de petites expériences à réaliser à la maison au Migros Magazine. Le livre est un best of richement illustré de ce partenariat. Sofia Martin Caba souligne: «Ce n’est pas un livre à lire en soi, mais une collection d’activités à feuilleter sans modération pour repérer les expériences qui titillent la curiosité des lecteurs et lectrices, ainsi que des enfants. Des explications simples et d’autres plus approfondies permettent à cet ouvrage d’être utilisé par tout le monde indépendamment de leur formation.»

A glisser sous le sapin pour une année qui pétille!

• ou poser des questions aux auteur·e·s
• Contacter

Did you always know you wanted to pursue a career in science?
Yes, from early on, but that it would be chemistry became clear only after graduation. This is why it is important to keep all sciences “in the game”, especially maths, as it is needed for everything.

What do you like about your field of research?
The equilibrium between theory and practice – and to be able to create something new. It is like using words to write new books – in chemistry, we use atoms to generate new molecules and from there, new materials.

As a woman, have you always been in the minority? and if so, has this been a problem? an anecdote, positive or negative?
Well, somehow yes. I am occasionally asked where Mr Prof. Fromm is, and letters addressed to me often start with “Dear Sir”. One can laugh about it if one has reached a certain career level, but as young scientist, this is not so funny.

As a woman and a scientist, do you consider that you can be a role model for young people who would like to follow in your footsteps?
I sincerely try to be a role model and I encourage young people where I can. I do not expect them to follow exactly in my footsteps, but try to help them so that they become strong enough to find their way and follow their own path.

Did you yourself have a role model that allowed you to become who you are today? Or on the contrary, did you miss this model?
Certainly my grandmother, my mother as well as my “Doktormutter” showed me that by working hard to create opportunities, doing a good job in what you like doing, with independent thinking and self-motivation, you can reach things even beyond your initial dreams.

Did you always know you wanted to pursue a career in science?
Not really. After high school I studied Pharmacy and completed a five year program to become Master of Pharmacy. However, inspired by the medical field, I always had a  passion to learn new things and make discoveries. Next, I enrolled second, more specialized Master program in Chemistry. Then naturally I continued with science during my PhD and now Postdoc.

What do you like about your field of research?
The field of DNA/RNA chemistry and technology is fast moving, exciting and mind blowing. I consider myself very fortunate to have the opportunity to work and give my contribution to it.

As a woman, have you always been in the minority?
I would say that during my Master studies in Pharmacy and in Chemistry as well we were balanced number of female and male students. Still, during my PhD and Postdoc I felt that as a woman I am in minority. For me personally this was not a problem in the everyday work but it would be encouraging to see more women succeeding in the later stages of a career.

As a woman and a scientist, do you consider that you can be a role model for young people who would like to follow in your footsteps?
I am not sure if I am a role model but I would be honored if someone can see me as one. I am always happy to share my experiences and to support young scientists. In general, I advocate for young girls to work for themselves, and to find their way whether they are in science or not.

Did you yourself have a role model that allowed you to become who you are today?
Yes, for sure. I believe having people that are role models and support is very important. My mother is my first role model. She is not a scientist but she tought me to always work for myself and to never give up. Then I was very lucky to have great women as a PhD supervisors. Today I aim to teach and supervise my students primarily by being an example.

Dmitry Katayev, pourquoi avez-vous choisi la chimie comme carrière?
Ma mère est enseignante de chimie, j’ai donc découvert ce domaine dès mon plus jeune âge. Je me souviens encore de la première expérience que j’ai réalisée à l’école: faire pousser des cristaux bleus de sulfate de cuivre sur un fil. Les cristaux se sont formés sous différentes formes et tailles, et je me souviens avoir aimé ces couleurs vives. Plus tard, mon intérêt a été stimulé par ma participation à des Olympiades de chimie. Les succès et les échecs ont renforcé mon désir d’élargir mes connaissances, et cela m’a naturellement conduit à étudier la chimie à l’Académie russe des sciences.

Qu’est-ce qui vous a amené à ouvrir un laboratoire à l’Université de Fribourg?
Lors de ma première visite du campus, j’ai senti que c’était le bon endroit pour lancer mon groupe de recherche. J’ai apprécié l’environnement à tous points de vue, notamment les excellentes conditions de travail, l’infrastructure efficace, l’atmosphère créative et la possibilité de rencontrer des collègues scientifiques de renom. En outre, l’Université de Fribourg offre non seulement des installations de recherche analytiques et synthétiques aux standards internationaux les plus élevés, mais aussi des possibilités de développer des collaborations avec les membres du Département de chimie, ainsi qu’avec d’autres départements.

Quel est votre sujet de recherche?
Notre groupe de recherche s’intéresse fondamentalement à la création de méthodologies catalytiques innovantes et durables. Celles-ci devraient surmonter un des principaux défis de la synthèse organique: créer des liaisons chimiques de façon efficace et sans gaspiller d’atomes. Dans notre laboratoire, l’une des stratégies pour y parvenir consiste à utiliser la lumière et l’électricité pour les transformations chimiques. Cette approche respectueuse de l’environnement permet de former de nouvelles liaisons chimiques dans des conditions de réaction très douces, de manière simple et économe en atomes. L’étape suivante est la recherche appliquée qui vise à mettre en œuvre ces nouvelles transformations chimiques, induites par la lumière et l’électricité, dans la synthèse de structures complexes, telles que des matériaux et des médicaments.

Quelle est votre philosophie d’enseignement?
Le but de mon enseignement n’est pas seulement de permettre aux étudiantes et étudiants de passer des examens, mais aussi de leur transmettre des connaissances qui les accompagneront sur leur long chemin. Pour ceci, il est nécessaire d’avoir des cours dynamiques et interactifs, qui encouragent leur curiosité et forgent leur esprit critique. Faire des études peut parfois être éprouvant. J’encourage donc les étudiant·e·s à se rappeler pourquoi ils travaillent et à visualiser leurs objectifs. Nous, leurs professeur·e·s, sommes là pour les aider à les atteindre.

Vous avez récemment reçu la bourse du Junior Scientist Program 2021. Vous avez également reçu le Ružička-Preis en 2019. Que signifient ces prix pour vous?
La bourse JSP récompense chaque année 12 à 16 jeunes scientifiques prometteurs, tandis que le Ružička-Preis est l’un des prix les plus importants pour promouvoir les jeunes talents dans le domaine de la chimie en Suisse. Ces prix prestigieux signifient beaucoup pour mon groupe et moi-même. D’une part, ils indiquent que notre contribution à la communauté scientifique est reconnue et appréciée; d’autre part ils nous motivent à aller plus loin en tant que groupe de recherche indépendant. Ils ont un grand impact, car ils nous permettent de dialoguer avec d’autres scientifiques, ce qui stimule notre créativité.

• Image de une: ©

_________

Une vingtaine d’enseignants des différents cycles d’orientation fribourgeois ont pris part à une formation continue sur le thème des polymères. Organisé par l’Université de Fribourg et donné par la Dre en chimie, Sofia Martin Caba, ce cours «permet d’approfondir les connaissances sur les polymères et, en particulier, sur les plastiques et leur recyclage. C’est un thème très actuel et nous voulions montrer que certains plastiques sont très utiles dans la vie quotidienne, comme pour les habits, les biberons, les fenêtres ou encore la construction de vélos.»

Après quelques explications théoriques, place à la pratique. Les enseignants ont vérifié l’absorption de l’eau par six différents produits testés théoriquement dans les couches culottes. «Nous avons comparé tous les résultats pour obtenir des données fiables. Au final, nous avons émis des conclusions sur chaque produit testé», explique Sofia Martin Caba.

Le but de cette formation est d’aider les enseignant·e·s à utiliser des outils pédagogiques en classe et de transmettre une méthode scientifique à leurs élèves.  Pour la chercheuse de l’Université de Fribourg, la formation doit aussi être en lien avec une thématique d’actualité. «Cela permet d’intéresser les élèves. On lit partout que le plastique pollue. Nous disons qu’il faut faire attention, qu’il faut apprendre à recycler, mais aussi que certains plastiques sont nécessaires et moins polluants à fabriquer que d’autres produits.»

• du Département de chimie