Omniprésente dans notre quotidien, naturel et technologique, la lumière est l'objet central du PEPR exploratoire Luma qui vise à comprendre et développer ses propriétés uniques pour explorer et contrôler de nombreux systèmes. Et cela, aux interfaces entre la physique, la chimie, l'ingénierie, les sciences de la vie, la santé, les sciences du patrimoine et de l'environnement.
Les applications attendues sont en effet très variées, 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).
Dans ce domaine des interactions lumière-matière, la France fait figure de leader européen et international, avec cinq prix Nobel depuis 2016, notamment en physique de l'attoseconde au CEA-Iramis.
Pour consolider son positionnement académique et industriel au niveau international, le plan France 2030 a décidé de consacrer à ce domaine un programme exploratoire de recherche, le PEPR Luma.
Présentation de Luma,
des interactions lumière-matière
et de leurs enjeux
Trois défis scientifiques, quatre axes thématiques et deux infrastructures
Doté d’un budget de 40,38 millions d’euros sur
sept ans, le pilotage de Luma a naturellement été confié au CEA et au CNRS pour
structurer la recherche française et faire émerger de nouvelles idées sur des
thématiques à fort impact sociétal.
Trois défis scientifiques ont été identifiés au sein du programme Luma : « vers une photoscience intelligente » ; « des photons pour les technologies vertes » ; et « la lumière pour protéger ». Pour les relever, le CEA et le CNRS fédèreront des collectifs de scientifiques autour de projets interdisciplinaires englobant des aspects expérimentaux et théoriques. Cela comprendra différentes actions :
- sélection de projets ciblés, par un appel à manifestations d'intérêt, dans quatre axes thématiques : chiralité ; photochimie et matériaux ; énergie et environnement ; santé ;
- structuration d'un pôle de plateformes distribuées autour de deux premières infrastructures : Ultrafast, dédiée à la photoscience ultra-rapide et à la nano-structuration de la matière par laser ; et Operando Prototypage, pour la caractérisation et l'analyse ainsi que l'étude et le prototypage de matériaux photoactifs pour la conversion de l'énergie solaire ;
- lancement de projets collaboratifs de recherché via des appels à projets.