France 2030 : le CEA et le CNRS lancent un ambitieux programme de recherche pour explorer la lumière de manière inédite

La lumière, omniprésente dans notre environnement naturel et technologique (panneaux solaires, systèmes d’éclairage, etc.), est l'objet central du programme national de recherche LUMA qui vise à étudier, comprendre et développer ses propriétés uniques pour explorer et contrôler de nombreux systèmes aux interfaces entre la physique, la chimie, l’ingénierie, les sciences de la vie, la santé, les sciences du patrimoine et de l’environnement.

Avec un budget de 40,38 millions d’euros sur sept ans, financé par le plan d’investissement France 2030, ce projet a pour objectif de consolider la structuration de la recherche française et faire émerger au niveau national de nouvelles idées dans ce domaine sur des thématiques prioritaires à fort impact sociétal.

Les applications attendues sont variées, notamment en lien avec les technologies optoélectroniques (traitement et stockage de l'information), les matériaux durables (chimie verte, recyclage, écoconception), l'exploitation énergétique (conversion d’énergie solaire, dispositifs photocatalytiques) et les photomédicaments (méthodes non-invasives, thérapie photodynamique, traitement du cancer).

Leader européen et international dans la valorisation des interactions lumière-matière, avec cinq prix Nobel depuis 20161 ,  la France, par le biais du CEA et du CNRS, organismes de premier rang dans ces domaines, entend ainsi consolider son positionnement académique et industriel au niveau international. En partenariat avec plusieurs établissements d’enseignement supérieur, les ressources allouées seront utilisées pour structurer les efforts de la communauté scientifique et renforcer les infrastructures de recherche au plus haut niveau international.

Trois grands défis scientifiques interdisciplinaires

Avec LUMA, le CEA et le CNRS ambitionnent de fédérer des collectifs de scientifiques autour de projets interdisciplinaires englobant des aspects expérimentaux et théoriques liés aux interactions entre la lumière et la matière. Le programme de recherche se concentre sur trois grands défis scientifiques :

• vers une photoscience intelligente,
• des photons pour les technologies vertes,
• la lumière pour protéger.

Structuration autour de plusieurs actions clés

Le programme est structuré autour de plusieurs actions clés :

• des actions ciblées de recherche thématique sélectionnées par un appel à manifestations d’intérêt, et déclinées autour de quatre axes : la chiralité, la photochimie et les matériaux, l’énergie et l’environnement, la santé.
• des réseaux d’infrastructures visant la création d’un pôle national de plateformes distribuées, constitué de deux infrastructures : Ultrafast essentiellement dédiée à la photoscience ultrarapide et à la nano-structuration de la matière par laser, et Operando/Prototypage, 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. Ils seront rapidement complétés grâce à un appel à manifestations d'intérêt spécifique qui permettra d'inclure des plateformes supplémentaires permettant d’enrichir l'offre des infrastructures.
• des projets collaboratifs de recherche sélectionnés via des appels à projets.

Ces actions ont pour but de structurer et canaliser les efforts de la communauté scientifique française vers des sujets à fort impact scientifique et socio-économique, de structurer le réseau d’infrastructures de recherche sur le territoire et d’accroître le rayonnement de la France dans ce domaine stratégique.

• 1Dont le prix Nobel de Physique 2023 attribué à Anne L’Huillier et Pierre Agostini, présent à l’inauguration de LUMA