Une histoire de verres et d’amitiés, un bel exemple de collaboration franco-américaine

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Propos recueillis auprès de Patrick Charbonneau, Associate Professor of Chemistry and Physics, Duke University :

Le problème du verre, c’est-à-dire comprendre l’origine de la rigidité des matériaux amorphes, est l’un des grands défis de la physique contemporaine [1]. Malgré des décennies de travail, les différents efforts de recherche sur les verres ont longtemps semblé vains. Le succès de ma collaboration avec un groupe de chercheurs français sur ce sujet est le fruit de multiples interactions, réparties sur plusieurs années et facilitées par des ressources d’horizons divers. En voici un bref résumé.

Durant ma formation (Harvard PhD, 2006 ; Marie-Curie IIF Amolf, 2006-2008) et mes premières années à Duke University (où je travaille depuis 2008), j’ai eu l’occasion de faire la connaissance de plusieurs scientifiques français en visite aux Etats-Unis et lors de conférences internationales. Ces rencontres ont mené Pascal Viot, Directeur du Laboratoire de Physique Théorique de la Matière Condensée (LPTMC) à l’Université Pierre et Marie Curie (UPMC), à m’inviter à séjourner dans son laboratoire selon l’un des dispositifs suivants : i) passer un mois comme professeur invité par l’UPMC, avec dépôt rapide d’un dossier complet ; ii) passer trois mois comme chercheur associé CNRS, sans dépôt de dossier préalable. C’était à brève échéance, j’ai donc choisi la deuxième option.

Dès mon arrivée à Paris, au printemps 2011, je rencontre Gilles Tarjus, Directeur de Recherche CNRS au LPTMC et lui présente un projet en lui offrant d’y participer soit comme juge externe, soit comme collaborateur. Il choisit la deuxième voie et de ces interactions est née une complicité certaine entre nous. Quelques jours plus tard, au cours d’un déjeuner entre amis aux Arènes de Lutèce, Francesco Zamponi, Chargé de Recherche CNRS au Laboratoire de Physique Théorique de l’ENS-Paris, me propose de collaborer avec lui sur un second projet. Les mois suivants virent donc naître deux manuscrits particulièrement novateurs.

A la suite de ces avancées, le projet avec Francesco prit rapidement de l’envergure et notre réseau de collaborateurs s’est élargi. Nos résultats étaient prometteurs, cependant le souffle nous manquait et nous devions embaucher pour continuer. En 2012, nous avons répondu sans succès, à l’appel à projet « Materials World Network », de la National Science Foundation et de l’Agence Nationale pour la recherche.

Deux opportunités ont alors été salutaires : (i) l’obtention d’un prix de la Sloan Foundation me permettant d’embaucher un stagiaire postdoctoral pour un an ; (ii) un appel à projet de PSL Université, offrant la même possibilité à Francesco. Fin 2012, nous mettions nos ressources en commun pour recruter un jeune chercheur, chargé de faire des allers et retours entre nos deux équipes. De son côté, Francesco m’organisait un séjour de deux mois en France : un mois comme professeur invité à l’ENS, l’autre à l’Institut Philippe Meyer de l’ENS. Notre collaboration prit un nouveau départ !

C’est ainsi que des avancées particulièrement remarquables virent le jour au cours des années 2013-2014. Bien que la résolution du problème des verres se dessinait, les obstacles pour y parvenir demeuraient de taille et les ressources allaient à nouveau manquer.

Là encore, la chance nous sourit. Tout d’abord, la Fondation Simons [2] lança un appel à projet destiné à financer des collaborations internationales en physique théorique. Nous avons réuni treize groupes et soumis une lettre d’intérêt à l’automne 2014. La dimension de notre projet et les résultats déjà obtenus nous permirent de passer le premier tour. En parallèle, Duke m’accordait une période sabbatique auprès de deux des treize partenaires : trois mois avec Ludovic Berthier, Directeur de Recherche CNRS au Laboratoire Charles Coulomb de l’Université de Montpellier et quatre mois avec Giulio Biroli de l’Institut de Physique Théorique du CEA à Saclay. Lors de notre sélection pour le second tour de l’appel à projet Simons, au printemps 2015, j’étais au premier rang pour faciliter les interactions entre les groupes français et mes collègues américains. Ce séjour en France fut également l’occasion de rafraîchir et de donner un nouvel élan à ma collaboration avec Gilles, dont le laboratoire ne figurait malheureusement pas parmi les treize.

Notre collaboration Simons a été retenue pour l’entrevue finale. L’enjeu était de taille : obtenir un financement stable permettant d’avancer ensemble vers une solution au problème des verres. Par chance, j’avais prévu passer décembre 2015 à Paris avec Francesco et ce séjour coïncida avec les préparatifs de cette dernière étape. Malgré un stress palpable, les liens étroits unissant certains d’entre nous nous permirent de passer l’épreuve dans les meilleures conditions.

Nous avons gagné notre financement Simons ! Depuis cette annonce, au printemps 2016, le projet avance à grands pas, notre ambition et notre énergie ne tarissant pas. Par ailleurs, Gilles est depuis devenu un membre affilié de notre groupe. Par cette victoire nous avons réuni deux projets bilatéraux en un projet d’envergure internationale bénéficiant d’un financement pérenne. La toile ayant permis de passer ces tourmentes est tissée des liens conçus au cours des cinq années précédentes. La traversée fut parfois difficile avec quelques écueils et de nombreux sacrifices. Avec recul, ce succès était improbable, mais notre passion, notre détermination commune et notre capacité à obtenir des petites ressources en France et aux Etats-Unis aux moments clés nous ont permis de garder le cap et l’espoir.

Ainsi naquit une collaboration scientifique internationale portant sur le mystère du verre.


Rédacteurs :
- Patrick Charbonneau, Associate Professor of Chemistry and Physics, Duke University, patrick.charbonneau@duke.edu
- Valérie Trentesaux, Attachée pour la Science et la Technologie, Atlanta, attache-univ@ambascience-usa.org