​​Les enjeux de connaissances

les lois fondamentales de l’Univers et le monde quantique

Les activités de la DRF dans ce domaine visent à mieux comprendre les lois fondamentales de l’Univers. Cela implique de progresser dans la compréhension des propriétés de la matière allant de l’infiniment petit (sa structure élémentaire) à l’infiniment grand (origine des grandes structures et cosmologie).​​

Les nouveaux matériaux et états de la matière
La maîtrise des états de la matière et l’invention de nouveaux matériaux sont des clefs pour observer des phénomènes inédits ouvrant la voie vers des applications, qui vont des nouvelles technologies de l’énergie à celles de l’information en passant par l’énergie nucléaire. Pour ces recherches, la DRF préserve et développe un continuum d’expertises allant de la physique de la matière condensée et diluée à la physique des lasers tout en développant des capacités de synthèse chimique et de caractérisation de nano-objets.​

​Les évolutions du climat et de l’environnement

Biologie intégrative de la cellule et mécanismes fondamentaux du vivant

Comprendre le monde vivant dans sa diversité conduit les équipes de la DRF à caractériser les organismes à toutes les échelles spatiales et temporelles par une approche multidisciplinaire et intégrative de la biologie. Au cœur des mécanismes du vivant, les constituants des cellules comme les protéines, sont capturés et étudiés dans différents états afin d’élucider leur rôle. A un niveau plus intégré,  la connaissance des mécanismes d’assemblage des macromolécules en organites, ou des cellules en tissus, restent un défi.

Interactions et adaptations des organismes dans et avec leur environnement

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Les enjeux sociétaux​

Transition numérique : les technologies de l’information et de la communication

Le numérique est à la fois un sujet de recherche avec un volet « dispositifs innovants » et un volet « théorie de l’information ». Il s’agit également d’un outil pour les recherches de la DRF, autant que d’un terrain d’innovations pour répondre à ses propres besoins, au-delà de l’état de l’art. Il s’organise autour de trois axes principaux : la spintronique, la nanophotnique et le calcul quantique.​

Transition énergétique : Nouvelles technologies de l’énergie et Nucléaire

La DRF contribue aux recherches sur de nombreuses sources décarbonnées d’énergie. Pour la fission nucléaire, il s’agit d’étudier les données et modèles nucléaires, les matériaux sous irradiation, les impacts sur l’environnement et sur l’humain. Concernant l’énergie de fusion, la DRF conduit ses recherches au niveau national et international. Ses efforts portent également sur le stockage électrochimique de l’énergie, les processus complexes de conversion d’énergie, le recyclage et l’économie circulaire du carbone. 

Les Technologies pour la médecine du futur

La DRF est à la pointe de l’imagerie cérébrale et biomédicale avec des installations phares comme l’IRM à très hauts champs, la TEP ou la MEG.  Elle développe des tests de diagnostic, ainsi que des thérapies immunologiques, géniques et cellulaires pour lutter contre les maladies infectieuses, les cancers et les maladies neurodégénératives. Ses approches multiomiques (génomique, protéomique et métabolomique) associées à des outils numériques permettent d’identifier des biomarqueurs pour la médecine personnalisée de demain.​

Sécurité, protection et défense

La DRF collabore aux activités du CEA poru les enjeux de Défense & sécurité, tant dans les sciences du vivant que dans celles du numérique. Particulièrement, elle participe à la lutte contre les menaces terroristes NRBC-E. En apportant ses connaissances, elle contribue au développement de briques technologiques pour les moyens de détection et de diagnostic des menaces biologiques et chimiques, des contremesures médicales et les moyens de qualification associés.