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L'internet tactile (télé-conduite de véhicules, chirurgie à distance...) nécessite des échanges vidéo, avec une latence de quelques millisecondes. Cette latence, très réduite sur le réseau d’accès grâce à la 5G, est dominée par les délais d'acquisition des images, de compression, de transmission à longue distance et de décodage. Le projet ZL-LVC propose des schémas de transmission vidéo à latence nulle (LN), grâce à une extrapolation temporelle réalisée au codeur ou/et au décodeur. Le codeur prédit les images avant leur acquisition par extrapolation, les code et les transmet. Le décodeur, prédit par extrapolation les images qu’il recevra à partir des images déjà reçues. Dans les deux cas, le récepteur a l’impression de regarder des images alors qu’elles sont en cours d’acquisition à distance. ZL-LVC considérera comme cas d’usage la transmission à LN de vidéos acquises à bord d’une voiture de sport sur pistes avec pour objectif un système de codage vidéo à LN compatible avec la télé-conduite. Lorsque les canaux fluctuent, l'adaptation des paramètres de codage induit une gigue de la latence. Les codeurs vidéo linéaires (CVL) reposent exclusivement sur des opérateurs linéaires et fournissent au décodeur une vidéo dont la qualité est proportionnelle à celle du canal de transmission. De plus, les CVL ne nécessitent pas d’adaptation des paramètres de codage ni de retransmissions, néfastes en termes de latence. ZL-LVC combinera CVL et schémas d'extrapolation. Il faudra au préalable réduire la latence de codage des CVL, qui exploitent la redondance temporelle via une DCT 2D+T par groupe d'images (GoP), induisant une latence additionnelle de la durée du GoP. Ceci augmente l’horizon d’extrapolation, réduisant la qualité des images produites. Dans le lot 1, des systèmes à LN de base seront développés. Les paramètres des codeurs vidéo classiques les plus adaptés à un schéma à LN seront déterminés. L'extrapolation au codeur ou/et au décodeur sera comparée pour des communications point-à-point. La latence de codage des CVL sera réduite, tout en préservant leur efficacité, par des techniques d'extrapolation d'images combinées à des mécanismes de codage de source avec information adjacente au décodeur. Le lot 2 abordera la conception de techniques d'extrapolation tenant compte de la compression et du bruit du canal. Une optimisation conjointe du codec vidéo CVL et de l'extrapolation sera réalisée grâce à une représentation par un auto-codeur entraîné en utilisant une fonction coût perceptuelle. Cette approche bénéficiera de notre expérience en compression vidéo reposant sur des techniques d'apprentissage profond. Le lot 3 sera dédié à la conception d'un schéma à LN hybride combinant codeur conventionnel et CVL. Les paramètres de codage des schémas à LN seront optimisés en réponse à la variation des caractéristiques des canaux, de manière à atteindre le meilleur compromis latence-compression-distorsion. Le lot 4 sera consacré à la bibliothèque de logiciels ZL-LVC et aux démonstrateurs. Deux schémas à LN seront comparés, l’un exploitant des codecs vidéo conventionnels et un réseau d'accès 4G/5G, l’autre un CVL et une plate-forme radio logicielle. Les conditions de simulation et de démonstration seront précisées dans le Lot 0. Enfin, le Lot 5 sera consacré à la diffusion des résultats et à la gestion du consortium. ZL-LVC fournira des solutions originales pour le codage et la transmission de vidéo à latence nulle, pouvant servir de référence dans des contextes applicatifs où délais et robustesse sont critiques, comme la téléopération des véhicules. Les résultats de ZL-LVC seront publiés, présentés lors de réunions MPEG et brevetés. Ils conduiront également au développement par le partenaire industriel d'une solution permettant de mieux répondre au marché de la diffusion vidéo à faible latence. L'expérience acquise au sein de ZL-LVC nous donnera l'occasion de lancer de nouveaux projets de collaboration dans le contexte de l’internet tactile.

Le financement des entreprises par les actions marque l’époque moderne, et touche des secteurs entiers de l’économie. Les premières sociétés par actions s’inspirent au début du XVIIe siècle en France des modèles venus d’Angleterre et des Provinces-Unies. Le projet ACTIMOD est un projet d’histoire sociale qui grâce à une base de données sur les actionnaires identifiés participant aux différentes sociétés doit permettre de voir les caractéristiques sociales et culturelles de l’actionnariat en France et son évolution, et de mettre en évidence un groupe d’investisseurs actifs qui pèse sur les choix économiques et politiques de l’Etat et annonce les groupes d’influence de l’époque contemporaine. Ils sont une des clés de la compréhension des mutations économiques qui se produisent à la fin de la période moderne.

L’institutionnalisation des dispositifs signalant la vertu des entreprises, ordinairement placés sous le label de la « Responsabilité Sociale des Entreprises », est une dimension centrale des mutations actuelles du capitalisme. Alors que la RSE est le plus souvent étudiée sous l’angle des discours et des instruments, ce projet offre une perspective inédite sur le « capitalisme responsable » en partant de l’étude ses managers, de leurs activités de travail et de leur milieux professionnels. En plaçant le regard sur les professionnel·les de la RSE, le programme de recherche ProVirCap poursuit une triple ambition théorique : 1/ éclairer la recomposition des frontières entre marché, État et société civile ; 2/ comprendre les reconfigurations du professionnalisme dans les entreprises globalisées ; 3/ saisir la manière dont les hiérarchies de genre travaillent la face vertueuse du capitalisme. Porté par un consortium de neuf chercheur·es reconnu·es pour leurs travaux sur différents champs associés à la RSE, le projet se nourrit du croisement de plusieurs perspectives d’analyse : sociologies du travail, des professions, de l’économie et des organisations, sociologie politique, sciences de gestion et études sur le genre. Le protocole d’enquête articule méthodes qualitatives (entretiens, observations) et quantitatives (webscraping de CV, enquête par questionnaire), et repose sur un double regard comparatif : entre sous-champs managériaux associés à la RSE (développement durable, investissement responsable, diversité et qualité de vie au travail, droits humains, mécénat, éthique) et entre cas nationaux (France, États-Unis, Espagne). Le dialogue étroit avec un comité d’expert·es international et interdisciplinaire viendra renforcer l’inscription du projet dans le champ transnational d’analyse du capitalisme responsable. La diffusion des résultats auprès des professionnel·les du secteur, au-delà du monde scientifique, permettra de promouvoir l’apport des sciences sociales dans un champ particulièrement réceptif aux échanges avec le monde académique, contribuant ainsi à alimenter les réflexions autour de la transformation du capitalisme – une question qui, dans le contexte de la crise du Covid-19, apparaît encore plus cruciale pour les sociétés contemporaines.

L'incertitude est devenue récemment un défi majeur auquel les décideurs économiques publiques et privés doivent faire face. L'événement le plus récent d'incertitude globale (ou agrégée) est la propagation du COVID-19, qui se traduit par un pic d'incertitude similaire à la Grande Dépression de 1929 (voir Baker et al., 2020). Cet événement exceptionnel que nous vivons actuellement présente une incertitude à plusieurs niveaux: la durée de la propagation du virus, la transmission de la crise aux marchés financiers, l'évolution du chômage et des inégalités lors du confinement ou la capacité des économies à se redresser ou s'adapter à un nouveau régime. La crise COVID perturbe les liens entre les acteurs économiques car elle génère un effondrement de l'offre et de la demande et il est très probable que ce soit l'une des récessions les plus fortes que l'économie mondiale ait jamais connues. L'incertitude survient lorsque les gens sont incapables de prédire la probabilité d'événements auxquels ils seront confrontés à l'avenir. Il est généralement reconnu que les périodes de forte incertitude ont d'importants effets négatifs sur l'activité économique en raison de leur impact sur les décisions individuelles. Par exemple, les entreprises ont tendance à reporter leurs décisions d'investissement et d'embauche (voir Bloom, 2014, pour une enquête). Un exemple frappant est le résultat du référendum sur le Brexit en 2016: les entreprises ont été incertaines pendant trois ans en ce qui concerne l'environnement économique futur, ce qui a conduit à une réduction significative de la production au Royaume-Uni et à des anticipations divergentes quant aux perspectives d'avenir (voir Born et al., 2019; Tripier, 2019). L'incertitude génère également une insécurité de revenu pour les ménages, qui sont plus disposés à adopter des comportements d'épargne de précaution et de travail. Par conséquent, l'analyse de l'incertitude globale ne peut être effectuée qu'à l'aide d'une compréhension des comportement hétérogènes des agents. Cette proposition de recherche vise à analyser la prise de décision en situation d'incertitude globale, en mettant l'accent sur l'analyse du marché du travail. Bien que la «prise de décision» se réfère aux comportements individuels, les événements d'incertitude agrégée ont par définition des conséquences macroéconomiques car ils dérangent un large éventail de décideurs. En suivant les conseils de Ghironi «Macro needs Micro» (voir Ghironi, 2018), nous utilisons donc un ensemble de bases de données empiriques micro (ou désagrégées) pour mettre en évidence les conséquences macroéconomiques de l'incertitude, à travers le prisme du comportement hétérogène des agents. Pour atteindre cet objectif, ce projet de recherche se concentre sur trois canaux de transmission de l'incertitude. Premièrement, nous nous concentrons sur les ajustements du marché du travail (Task 1), car les entreprises et les ménages sont généralement incités à ajuster leur décisions du marché du travail afin de se protéger contre l'incertitude. Par ailleurs, motivés par une interconnection croissante entre les agents économiques, la deuxième tâche examine la dimension du marché international de l'incertitude (Task 2). Enfin, la troisième tâche s'intéresse à des liens inexplorés entre l'incertitude et les marchés financiers (Task 3), ces derniers étant de puissants canaux d'amplification de l'incertitude. À travers ces trois marchés économiques, cette proposition de recherche vise à fournir une vue d'ensemble complète des canaux de transmission directs et indirects de l'incertitude mondiale au marché du travail et des principaux liens économiques entre les agents individuels.

Dans la steppe orientale de l'Asie centrale, la période qui s'étend de la fin de l'âge du Bronze (1200-700 avant J.-C.) au début de l'âge du Fer (700-400 avant J.-C.) a connu des changements sociétaux majeurs, caractérisés par une augmentation de la différenciation sociale et de l'interconnectivité. L'adoption du pastoralisme monté à la fin de l'âge du Bronze pourrait avoir joué un rôle majeur dans cette transformation. À cette époque, le cheval avait déjà été domestiqué. Il était attelé, monté et probablement utilisé pour la traction, ce qui permettait aux populations de parcourir de plus grandes distances. La présence massive du cheval dans les monuments funéraires et rituels indique clairement que cet animal était d'une importance capitale et qu'il a peut-être été un élément intégrateur des activités cérémonielles reliant des groupes régionaux distincts. MOBISTEPPE vise à fournir une compréhension sans précédent du rôle joué par le cheval dans les interactions entre les communautés pastorales de Mongolie à la fin de l'âge du Bronze. Cet objectif sera atteint par l'analyse multi-isotopique (C, O, Sr) des dents des chevaux anciens afin d'étudier la mobilité pastorale. Notre hypothèse est que ces analyses peuvent être utilisées pour reconstruire la taille du territoire utilisé par les communautés humaines locales, et ainsi mettre en lumière la différenciation sociale et les connexions multi-échelles entre elles. Cependant, les limites actuelles des connaissances sur l'incorporation des isotopes du Sr dans l'émail, la distribution géospatiale des signatures isotopiques dans l'environnement et la disponibilité de matériel équin ancien ont empêché de vérifier cette hypothèse. Pour lever ces barrières et ainsi aborder l'impact des animaux domestiques dans la structuration des sociétés humaines passées, MOBISTEPPE combinera les expériences d'alimentation animale, l'archéologie, l'écologie du mouvement, l'anthropologie sociale, et les analyses et la modélisation isotopiques et géospatiales de pointe. Plus précisément, nous allons (1) mener des expériences d'alimentation contrôlée sur des moutons pour documenter la vitesse à laquelle la composition isotopique en C et Sr de la diète est enregistrée dans les tissus des animaux ; (2) caractériser et cartographier la variabilité isotopique en Sr et les schémas de mobilité des différentes familles d’éleveurs nomades vivant aujourd'hui en Mongolie centrale par suivi GPS pour relier l'enregistrement isotopique des dents des animaux à leur mobilité; et (3) fouiller, étudier et analyser les restes de chevaux anciens provenant d'un grand nombre de structures archéologiques dans cette même région. Les expériences d'alimentation fourniront des résultats théoriques novateurs qui seront largement applicables en archéologie et au-delà. Nos travaux, qui se déroulent dans une région riche sur le plan archéologique, produiront la première carte Sr d'Eurasie qui sera stockée de manière permanente disponible gratuitement. Cette approche rigoureuse de cartographie et de modélisation se situe à la frontière de la recherche en géochimie et sera d'un grand intérêt pour la communauté scientifique au sens large. MOBISTEPPE fera le lien entre les sciences sociales, naturelles et géologiques et produira de nouvelles données dans au moins quatre disciplines (archéologie, biogéochimie, écologie et anthropologie sociale), qui seront mises à la disposition du plus grand nombre. Outre les activités traditionnelles destinées à la communauté scientifique (publication et présentation des résultats scientifiques, organisation d'un atelier international), MOBISTEPPE contient un ambitieux programme de diffusion, comprenant (1) la formation des étudiants et des jeunes chercheurs (recrutés par le projet et participant aux fouilles) et (2) le transfert de connaissances au grand public (par le biais d'un site web public, d'un film documentaire, d’une mini-série et d'une exposition de photos).

L'objectif du projet Rad3P vise à étudier pour la première fois l'évolution des états excités des radicaux anioniques transitoires des modèles ADN/peptides en solution aqueuse. La chimie des états excités des radicaux anioniques est importante à la lumière du processus de l'attachement dissociatif électronique (DEA) car elle pourrait jouer un rôle dans le cheminement des dommages via la capture des precurseurs de l’électron hydraté par l'ADN/peptides via la formation des radicaux anioniques excités subissant une dissociation irréversible. Au cours du projet Rad3P, une spectroscopie unique de radiolyse sera développée sur la base de l'approche spectroscopique "Pompe-Repompe-Sonde", en remplaçant la pompe par une impulsion d’électrons, ce qui n'a jamais été réalisé dans les études sur l’effet des rayonnements ionisants. La spectroscopie "Pompe(impulsion d’électrons)-Repompe(laser)-Sonde(supercontinuum)" consiste à ré-exciter des radicaux anioniques transitoires des solutés qui sont formés via la réaction avec des descendants d'électrons secondaires : présolvatés et solvatés par une courte (100 fs) pompe optique (énergie variable). Le devenir des radicaux anioniques excités pourrait alors être étudié avec une résolution temporelle appropriée grâce à une troisième impulsion de sonde de 100 fs de largeur spectrale, à savoir après le blanchiment de l'absorption de l'anion radical à l’état fondamental et la dynamique de l'évolution de l'état excité. Les nouvelles connaissances générées auront une grande importance pour les techniques de radiothérapie dans la lutte contre le cancer, pour les codes consacrés à la modélisation de l'interaction des rayonnements ionisants avec la matière biologique, et des dommages causés à l'ADN/peptide qui sont ignorées pour le moment. En outre, le projet relève des défis à la fois technologiques et scientifiques en développant une nouvelle spectroscopie qui étend l'applicabilité de la technique de radiolyse impulsionnelle. Il offrira une nouvelle voie pour la recherche sous rayonnement ionisant, car il est clair qu'il y a beaucoup de sujets qui peuvent être traités par cette technique. Au cours de ce projet, nous mettrons également en place un plan de gestion des données afin de donner accès libre aux données expérimentales générées à la communauté.

Durant ces dernières années l’augmentation de la quantité d’information à traiter, le besoin de résoudre des nouveaux problèmes dans différents domaines scientifiques et sociétaux et, la nécessité d’accompagner la transition numérique conduisent à proposer des nouveaux paradigmes dans le domaine du traitement de l’information. Un domaine émergeant est l’information quantique qui postule l’utilisation d’ordinateurs quantiques basés sur des unités quantiques de stockage de l’information appelés bits quantiques (qubits). Les molécules, grâce à leur flexibilité, constituent des candidats de choix comme qubits. Cette proposition a pour objectif d’évaluer le potentiel d’un certain type de complexes de coordination des métaux de transition de spin entier comme qubits, puis de les utiliser pour concevoir des complexes biinucléaires commutables comme prototypes de portes logiques quantiques adressables par un stimulus extérieur comme le champ électrique.

La décohérence quantique au cours d’une dynamique dans les états excités est un sujet d’intérêt de plus en plus croissant. Après les premières observations expérimentales du caractère quantique du transfert de charge photo-induit dans des complexes photosynthétiques/photovoltaïques en conditions ambiantes, les théoriciens ont été stimulés à mener des «expériences numériques». Cependant, le problème pose des défis qui ont rendu ces études très controversées. Ce qui serait nécessaire est un outil théorique et computationnel capable de fournir une description atomistique de la dynamique couplée électrons-noyaux dans les molécules, y compris les effets des états excités et d’environnement. Le but de Q-DeLight est de développer une approche efficace, actuellement manquant, pour tenir compte de la (dé)cohérence quantique. Ainsi, Q-DeLight permettra d'étudier le rôle de la décohérence dans les phénomènes de transfert de charge photo-induits.

L'arsenal des techniques spectroscopiques en phase gazeuse peut révéler les propriétés intrinsèques d'un système moléculaire (structure, dynamique...) avec un niveau de détail unique, à condition qu'il soit isolé et refroidi. Le projet VAPOBIO vise à développer une nouvelle technique de vaporisation utilisant un fluide supercritique (CO2) capable de produire des espèces neutres froides et isolées, et à l'utiliser sur des systèmes biomoléculaires non volatiles. Deux sources de vaporisation, une continue et une pulsée, seront construites pour étudier ces systèmes par des spectroscopies basées sur l'ionisation, et par chromatographie en fluide supercritique. Des applications en recherche fondamentale sont ciblées selon trois axes scientifiques: A. L’analyse de mélanges complexes comme des extraits de produits naturels; B. La caractérisation structurelle détaillée de biopolymères (peptides, sucres) isolés ou au sein d'assemblages supramoléculaires; C. L'étude de processus photophysiques tels que la photofragmentation et la dynamique ultra-rapide de systèmes biomoléculaires sélectionnés. Les sources de vaporisation développées dans ce projet permettront la couplage de la chromatographie supercritique avec les spectroscopies avancées en phase gazeuse, créant ainsi un outil analytique puissant potentiellement capable de générer plusieurs avancées au-delà des domaines scientifiques directement ciblés par le projet.

La chiralité joue un rôle décisif dans les systèmes vivants, Cependant, la détermination de la configuration absolue reste largement inexploitée et extrêmement difficile dans les études métabolomiques à grande échelle en raison de la complexité des échantillons biologiques et de la variété structurale des molécules constituant le métabolome. L’objectif est de mettre au point une méthode rapide et sensible d’analyse chirale en phase gazeuse appliquée dans le domaine de la métabolomique, où l’utilisation des techniques classiques de chromatographies et spectroscopies (UV, NMR…) sont souvent limitées par leur sélectivité et sensibilité dans l’étude de mélanges complexes. L’approche sera basée sur la mise au point d’expériences de spectrométrie de masse en tandem (MS/MS) couplées à la spectrométrie par mobilité ionique. Le principe de l’approche consistera à produire en phase gazeuse des espèces diastéréoisomères de type multimères non covalents, affichant des comportements en phase gazeuse spécifiques. Ces analyses chirales seront appliquées à la caractérisation et la quantification (calculs de l’excès énantiomérique) de diverses classes de métabolites (acides aminés, acide organiques, amines…). Les objectifs principaux concerneront donc la capacité de la méthode à caractériser les métabolites chiraux au sein de mélanges et son utilisation pour des calculs précis de l'excès énantiomérique. L'optimisation de ces méthodes chirales en phase gazeuse permettra de déterminer l’abondance relative des métabolites chiraux produits par des réactions asymétriques catalytiques et enzymatiques. Enfin, pour vérifier l'applicabilité de ces méthodes chirales dans des études métabolomiques à grande échelle, la quantification relative de certains métabolites chiraux d'intérêt sera effectuée dans l’optique d’évaluer l’influence des effets de matrice dans l’analyse directe de fluides biologiques.

Le lithium est un élément de plus en plus important à cause de ses applications pour l’énergie notamment : la demande en batteries au lithium augmente avec le développement des véhicules électriques. Il est crucial de pouvoir le quantifier, déterminer sa concentration, de manière fiable et avec un instrument de laboratoire, facile d’accès et simple d’utilisation, dans des minéraux pouvant servir de minerai, dans des dispositifs tels des batteries et mêmes dans des matériaux à recycler. L’émission Li K est une bande d’émission très sensible à l’état chimique du lithium et les modèles classiques de quantification, à partir de la mesure à une énergie donnée de l’intensité d’une émission X caractéristique, ne peuvent pas être appliqués tels quels. Pour obtenir une quantification fiable, nous proposons un projet de recherche divisé en trois tâches. En premier lieu, nous équiperons le spectromètre d’une microsonde électronique avec une multicouche périodique et optimisée pour le domaine spectral Li K. Cette multicouche a déjà été fabriquée et partiellement caractérisée. Les résultats sont prometteurs et montrent que cet élément dispersif est adapté à la spectroscopie aux alentours de 50 eV. En attendant le démarrage de la tâche suivante, cette première étape permettra aux partenaires du projet de se familiariser à ce domaine spectral particulier en analysant des échantillons de référence avec une résolution spectrale de l’ordre de 3 eV. La deuxième tâche consistera à installer un spectromètre à haute résolution spectrale sur une microsonde électronique. L’élément dispersif de cet appareil, disponible commercialement, est une zone de Fresnel en réflexion, fonctionnant de manière analogue à un réseau à pas variable. Il permettra d’obtenir le spectre K du lithium avec une résolution de 0.7 eV, c’est-à-dire que la forme de la bande d’émission sera sensible à l’état chimique de l’atome de lithium. Les échantillons de la première tâche seront à leur tour analysés et seront complétés par des mesures sur des minéraux. La troisième tâche, menée en partie parallèlement aux tâches 2 et 3, consistera à développer un modèle original de quantification du lithium dans les solides, à partir de la mesure de l’intensité de sa bande d’émission. La quantification ne pouvant reposer sur une mesure d’intensité effectuée à une seule énergie ainsi que sur un unique coefficient d’atténuation du rayonnement X, les spectres d’émission et d’absorption seront calculés. Pour cela des calculs ab initio des densités d’états occupés et inoccupés seront nécessaires ainsi qu’une évaluation critique des paramètres fondamentaux existant dans la littérature, coefficients d’atténuation et rendements de fluorescence. La prise en compte de l’intensité intégrée de la bande d’émission ainsi que le choix optimisé des coefficients d’atténuation conduira à un modèle de quantification élémentaire qui sera testé en premier lieux sur les échantillons de référence, puis validé sur des minéraux. Enfin en dernière partie du projet, le modèle sera utilisé pour des applications géologiques, notamment la quantification et la répartition du lithium dans des gisements naturels des Alpes. Le consortium comporte cinq institutions et onze partenaires. Il regroupe des spécialistes de l’instrumentation dans le domaine des rayons X, la mise en œuvre de microsondes électroniques, le développement de modèle de quantification élémentaire, les calculs ab initio de densités d’états occupés et vides, l’évaluation des paramètres fondamentaux, les applications géologiques, etc. Un.e doctorant.e rejoindra le projet au début de sa deuxième année et participera activement aux tâches 2 et 3. Toutes les compétences scientifiques seront ainsi réunies pour mener à bien le projet SQLX.

Le projet DECAP étudiera la cohérence électronique lors de la photoionisation, ce processus physique dans lequel la matière absorbe un photon et libère un photoélectron en un temps ultrabref, à l’échelle de l’attoseconde. La cohérence du photoélectron est un indicateur unique des interactions cachées durant l’ionisation. Le projet DECAP vise à mesurer l’état quantique complet du photoélectron par spectroscopie attoseconde de photoémission habillée par laser. Nous étudierons différents processus d’ionisation dans des systèmes atomiques et moléculaires pour lesquels des degrés de cohérence variés sont attendus. De plus, pour minimiser la décohérence technique dans l’expérience, nous développerons des solutions innovantes pour la spectrométrie électronique attoseconde de haute résolution. Enfin nous utiliserons des réseaux de neurones artificiels pour reconstruire l’état quantique de l’électron à partir des mesures expérimentales.

La compréhension de la dynamique stochastique des nano-systèmes est cruciale, puisqu'elle est au cœur de nombreuses problématiques, de la description des systèmes biologiques aux développements de nanomoteurs. En particulier le développement de protocoles optimaux permettant la transformation entre deux états thermodynamiques a été intensément discutée. Cependant, l’étude expérimentale de ces protocoles dans le régime le plus général d’amortissement, ainsi que leur robustesse face aux imperfections des systèmes physiques considérés a largement été ignorée. Le projet OPLA vise à étudier ces questions en bénéficiant du contrôle important offert par la lévitation optique de particules dans le vide. Il propose aussi l’optimisation expérimentale in-situ de protocoles pour des transformations arbitrairement complexes. Ces travaux ouvrent la voie au développement de nanomoteurs efficaces, et plus généralement à accroître notre compréhension des phénomènes hors équilibre en nanothermodynamique

Les études sur le transport électronique dans les gaz d'électrons bidimensionnels GaAs/AlGaAs (2DEG) ont permis de faire de grands progrès dans notre compréhension de la physique mésoscopique à forte corrélation. En particulier, l'exploration du régime quantique de Hall (QHR) s'est révélée très productive, avec une physique riche sur les corrélations électroniques, ainsi que la possibilité d'utiliser le transport chiral dans des canaux unidimensionnels. En revanche, ce n’est que récemment que des expériences ont montré l’importance des études thermodynamiques sur les systèmes mésoscopiques de faible dimension. Avec le projet THERMES-2D, nous souhaitons développer de nouveaux outils thermodynamiques pour l’étude expérimentale de systèmes mésoscopiques à base de 2DEG. Nous nous concentrerons sur la chaleur spécifique cp, propriété globale avec des contributions de tous les degrés de liberté d’un système thermodynamique donné. La contribution des électrons à cp est une sonde sensible aux transitions de phase quantiques, à l'excès d'entropie, à la densité d'états électroniques et à la masse effective électronique. Dans le cadre de ce projet, nous rechercherons une meilleure compréhension de la physique corrélée dans le QHR fractionnaire et entier. Le consortium THERMES-2D présente une synergie indispensable à ce but : l'expertise de pointe mondiale en matière de mesure de la chaleur de haute sensibilité de l'équipe NEEL, la capacité de l'équipe C2N à fournir les membranes 2DEG nécessaires et l’expertise de l’équipe du LNCMI en matière de mesure dans le régime quantique de Hall à basses températures et à champs magnétiques élevés. Le concept consiste à étudier les 2DEG sur des membranes minces inférieures au micromètre en utilisant la technique unique de nanocalométrie développée à NEEL, permettant de mesurer des variations de chaleur spécifiques extrêmement faibles à basse température. Dans de tels échantillons, l'apport thermique spécifique du substrat en GaAs est limité, ce qui permet d'étudier le cp du gaz électronique dilué. La combinaison des compétences des partenaires rend le projet parfaitement adapté à l'exploration de la riche physique 2D à fort champ magnétique. Les électrons d'un 2DEG se condensent en une séquence de phases quantiques distinctes, ce qui fait de ces systèmes un banc d'essai idéal pour des études thermiques spécifiques de la physique des fortes corrélations. La compétition entre désordre, interaction et / ou état de spin conduit à un certain nombre de phases quantiques à plusieurs corps, telles que des états de Hall quantiques fractionnaires, des cristaux de Wigner et des états ferromagnétiques. Grâce à nos mesures de cp, nous rechercherons des signatures d'excitations collectives de spin (skyrmions), de caractéristiques spécifiques dépendant de la température aux différentes limites de phase et de l'existence de nouvelles transitions de phase entre les états quantiques de Hall. De plus, l'évaluation de l'entropie d'un 2DEG peut fournir des informations physiques importantes. Bien que l'entropie soit une quantité thermodynamique fondamentale, sa valeur absolue ne peut pas être mesurée directement; seuls les changements d'entropie ou de valeurs relatives sont physiquement pertinents. Le moyen idéal pour accéder à cette quantité thermodynamique cruciale consiste à mesurer la variation de chaleur spécifique par rapport à la température. Un excès d'entropie est prédit dans divers états du 2DEG; il peut s'agir de la signature de statistiques non-abéliennes des anyons ou de la criticité quantique lors d'une transition de phase quantique. Il existe également une forte motivation instrumentale dans la poursuite des mesures thermodynamiques sur des 2DEG dans ce projet. Grâce aux exigences de la physique étudiée, nous pousserons encore plus loin cette expertise, en termes d'amélioration des mesures à basse température et à faible bruit, de thermométrie innovante et de réalisation d'échantillons.

Les modalités du transfert d’énergie aux échelles nanométrique et macroscopique diffèrent à cause du rôle accru des interfaces et du transport balistique des phonons dans le premier cas, dont la description fondamentale est requise dans des domaines tels que l’électronique, la thermoélectricité, l’imagerie biologique ou la détection. Le projet proposé vise à la fois à optimiser les facteurs de qualité vibrationnels de nanorésonateurs à base de nanoparticules métalliques (en déterminant et minimisant leurs sources d’amortissement intrinsèque) et à caractériser le transport des phonons dans des couches fines séparant deux composants métalliques distincts, respectivement utilisés comme radiateur et thermomètre. Le consortium formé pour cela réunit trois partenaires avec des expertises complémentaires : la synthèse de nanoparticules d’or mono cristallines et de nanohybrides métal-diélectrique, et leur spectroscopie optique résolue en temps à l’échelle de la particule unique.

Les systèmes quantiques à N corps hors équilibre représentent un défi majeur dans la physique actuelle. Parmi ces systèmes quantiques, les gaz unidimensionnels sont particulièrement intéressants: des techniques théoriques et numériques très puissantes permettent de les appréhender; les fluctuations et les corrélations quantiques ont un rôle accru; ils décrivent des systèmes réels et peuvent être simulés avec des expériences d'atomes froids. Une des particularité de la physique unidimensionnelle est qu'elle contient des modèles intégrables, notamment le modèle de Bosons unidimensionnels en intéractions ponctuelles, appelé modèle de Lieb-Liniger. Les systèmes intégrables présentent une dynamique singulière du fait de la présence d'un nombre infini de constantes du mouvement. L’intégrabilité quantique peut être interprétée comme l'existence de quasiparticules de durée de vie infinie, en nombre égal au nombre de particules dans le système. Ces quasiparticules sont caractérisées par une quantité homogène à une vitesse appelée rapidité. La distribution de rapidité des quasiparticules est un objet essentiel pour la description théorique de ces systèmes. L'importance de cette distribution de rapidité a été mise en avant depuis une dizaine d'années, avec l'étude de la relaxation dans les systèmes intégrables: il est maintenant établi que la distribution de rapidité des quasi-particules caractérise le système après relaxation. En ce qui concerne la dynamique hors d'équilibre, le développement récent de la théorie hydrodynamique généralisée a montré que, pour la dynamique à grande échelle, la notion clef était la distribution locale de rapidités des quasiparticules. La distribution de rapidité a longtemps été considérée comme un pur objet mathématique. Cependant, il a été établi théoriquement depuis quelques années que cette distribution pouvait être mesurée expérimentalement, en effectuant une expansion unidimensionnelle. La capacité à mesurer la distribution de rapidité des quasiparticules, résolue spatialement, constituerait un très grand progrès dans l'étude de ces systèmes et plus particulièrement de leur dynamique hors d'équilibre. Une telle mesure ouvrirait la porte à de nombreuses études. Ce projet vise à réaliser la mesure, spatialement résolue, de la distribution de rapidités des quasiparticules , en utilisant un dispositif expérimental de Puce Atomique. Dans ce dispositif, des atomes de Rubidium sont confinés dans des micro-pièges magnétiques. En gelant les degrés de libertés transverses, cette expérience réalise le modèle de Lieb-Liniger. Ce projet se divise en quatre tâches. (1) La première tâche consistera à effectuer une mesure de la distribution de quasi-particules, intégrée sur tout le nuage atomique. Une fois mise en place, une telle mesure nous permettra d'effectuer plusieurs études, notamment sur l'effet de la brisure de l'intégrabilité par les pertes d’atomes. (2) La deuxième tâche constitue le coeur de ce projet, avec la mise en place de la mesure de la distribution de quasiparticules résolue spatialement. Ceci nous permettra d'explorer la dynamique hors équilibre induite par des protocoles simples. (3) La troisième tâche, plus technique, consiste à dessiner et à faire réaliser une nouvelle puce atomique qui permettra d'améliorer les performances de la mesure de la distribution de quasiparticules. (4) La quatrième tâche sera dédiée à la réalisation de situations hors d'équilibre plus complexes qui permettront de réaliser des expériences de pensée comme celle dans laquelle deux systèmes semi-infinis sont soudainement mis en contact. Pour générer les situations initiales, nous utiliserons un faisceau laser façonné par un modulateur spatial de lumière qui réalisera un potentiel longitudinal variant sur des petites échelles spatiales.

Le projet PIXyES consiste en la mise en place d’un consortium de physique moléculaire, de chimie physique et d’astrophysique de laboratoire. L’objectif est d’apporter de nouveaux résultats sur les interactions photon-molécules physisorbées (souvent appelées glaces moléculaires) qui impactent profondément la physico-chimie des régions de formation d’étoiles et de planètes dans le milieu interstellaire. Le projet se focalise sur les phénomènes de désorption induite par photons - dans le domaine des ultraviolets du vide VUV (7-14 eV) et des rayons X « mous » (0,5-1,5 keV) – et par électrons dans les molécules condensées. Ces études expérimentale et théoriques vont apporter de nouvelles perspectives sur les mécanismes de désorption induite, qui permettront d’accéder à des données à l’échelle moléculaire qui ont un impact conséquent aux échelles macroscopiques du milieu interstellaire (rapports d’abondances gaz-solides, localisation des lignes de condensations…). A l’heure actuelle, les études quantitatives de la désorption induite sont limitées à des mesures de rendements absolus à partir d’un nombre limité de systèmes, pour la plupart des glaces pures, et le manque de compréhension des mécanismes moléculaires impliqués empêche de mettre en lumière des tendances générales et de prédire les efficacités de désorption à partir des glaces complexes du milieu interstellaire. La détection d’un nombre sans cesse croissant de nouvelles espèces moléculaires gazeuses dans les régions les plus froides de l’espace entraine cependant un besoin urgent pour ces données de laboratoire, qui sont centrales à la compréhension des observations du milieu interstellaire. Cette tendance est d’ailleurs appelée à accélérer de façon sensible suite au lancement futur du nouveau télescope spatial JWST (James Webb Space Telescope). La stratégie actuelle pour l’estimation des rendements de photodésorption en laboratoire doit donc être repensée. C’est une nouvelle approche que nous nous proposons de développer avec le projet PIXyES. En identifiant, et en comprenant, les principaux mécanismes de désorption à partir de systèmes modèles, à l’aide d’une approche concertée mêlant expériences et simulations numériques, nous visons à proposer à la communauté astrochimique des rendements de photodésorption applicables à n’importe quelle espèce moléculaire coadsorbée dans des glaces composées à majorité d’eau et de CO/CO2, qui sont les espèces largement majoritaires des glaces astrophysiques. Notre hypothèse, basée sur des études récentes, est que les radiations interagiront principalement avec les composants majoritaires des glaces interstellaire, et que la désorption est ainsi une conséquence de la dissipation de l’énergie déposée dans ces matrices, menant à l’éjection des coadsorbats. Si cette hypothèse se confirme, l’étude des mécanismes de redistribution de l’énergie nous permettra alors d’être à même de prédire les rendements de photodésorption à partir de glaces réalistes, pour n’importe lequel de ses constituants, ce qui implique également les molécules organiques coadsorbées, sans avoir à étudier chacun des possibles systèmes de façon isolée, ce qui, au regard du nombre de molécules potentiellement présentes, serait virtuellement impossible. Pour ce faire, des approches complémentaires expérimentales et théoriques seront utilisée en synergie, à savoir des études résolue en énergie des photons menées à l’aide du rayonnement synchrotron, dans les domaines VUV et des rayons X « mous », le développement d’une méthode d’étude de la désorption basée sur l’emploi d’une source laser VUV et d’une détection des désorbats résolue en énergie cinétique, interne, et en vecteur vitesse, la modélisation théorique des processus de dissipation d’énergie dans des glaces modèles, et des expériences comparées entre les processus de photodésorption et de désorption induite par les électrons.

Les mousses liquides sont des matériaux dont les propriétés mécaniques et isolantes sont largement utilisées dans l’industrie. Pourtant leur stabilité reste en grande partie une question ouverte. Or, les propriétés des mousses liquides sont étroitement liées à celles des films de savon qu’elles contiennent. Les films peuvent s’épaissir, disparaître ou apparaître lors des mouvements de la mousse. Le réarrangement du liquide à l’intérieur de ces films sous l’effet d’une contrainte extérieure telle que la gravité altère alors l’épaisseur des films, ce qui affecte leur stabilité mais aussi leur perméabilité aux gaz. Il est donc crucial de comprendre les écoulements dans les films pour expliquer la stabilité des mousses. Or, l’apparition d’inhomogénéités d’épaisseur semble être liée à l’apparition d’écoulements complexes comme la régénération marginale qui est l’objet d’étude de ce projet. Un pincement apparaît en effet au bord des films et peut se déstabiliser, ce qui génère des portions plus fines. Le jeu de taquin entre les portions épaisses et les portions fines du film participe alors à l’amincissement du film. Ce phénomène de régénération marginale a été très peu exploré depuis le travail historique de Mysels. Le pincement a été prédit par Aradian et al mais sa dynamique n’a jamais été observée expérimentalement. Par ailleurs, le mécanisme et les conditions de déstabilisation de cette zone de faible épaisseur sont largement inexplorés. Il est pourtant certain qu’il faille décrire précisément ce phénomène pour donner une description globale des distributions d’épaisseurs dans les films et donc de leur fragilité par rapport à la rupture. Comprendre ce phénomène de régénération marginale et son implication sur la stabilité des mousses est un problème difficile qui nécessite des compétences dans les domaines de la mécanique des fluides et des interfaces libres, la physico-chimie des surfactants et la physique non linéaire. Dans le cadre de ce projet nous réunissons trois partenaires avec des expertises complémentaires et des solutions innovantes, à la fois expérimentales et théoriques. En particulier, l’originalité de notre projet est d’allier l’expertise développée ces dernières années dans la communauté des mousses (mesure du champ de vitesse dans les films, de leur épaisseur et de leurs tensions, contrôle de l’évaporation et de la physico-chimie) à une nouvelle expérience qui permet de contrôler la gravité en centrifugeant les films. Nous aborderons le phénomène de manière expérimentale en développant des expériences pour répondre aux questions (i) de la dynamique du pincement, (ii) de sa déstabilisation et (iii) de la contribution de la régénération marginale au drainage des films et à leur rupture. Ces tâches expérimentales seront complétées par des descriptions théoriques originales, basées sur l’extension des équations de lubrification classiques, permettant de décrire nos résultats et de les extrapoler aux mousses. Grâce aux développements récents, le sujet est mûr pour être enfin compris et nous pensons que les résultats de ce projet pourront mener à de nombreuses publications dans des revues à haut facteur d’impact. Par ailleurs, bien que fondamentale, la question posée a des implications évidentes en terme d’applications et nous comptons utiliser nos contacts avec des industriels pour permettre un transfert rapide des résultats. Pour cela, nous mettrons en place un atelier en fin de projet pour faire part de nos résultats aux industriels et organiser de futures collaborations. Enfin, le consortium est très impliqué dans des activités de vulgarisation et nous profiterons du caractère esthétique de la régénération marginale pour construire une exposition autour des mousses et nourrir nos activités de vulgarisation.

La résonance magnétique nucléaire (RMN) est une puissante méthode d'analyse utilisée en recherche, en médecine et dans l'industrie. Son usage est restreint par une faible sensibilité de détection par induction, même à haut champ (plusieurs teslas). Une limite intrinsèque réside dans la faible différence d'énergie induite entre les états de spin nucléaire. Une autre provient de l'infime polarisation nucléaire établie à l'équilibre thermodynamique (écart relatif de population entre états d'orientations de spin opposées). Lest techniques d'hyperpolarisation permettent d'augmenter (transitoirement) la polarisation nucléaire disponible par plusieurs ordres de grandeur et, donc, de s'affranchir de la seconde limite. Elles ont ouvert la voie à de remarquables applications en RMN et au-delà. L'hyperpolarisation par pompage optique est très efficace pour les gaz rares utilisés en imagerie pulmonaire fonctionnelle, en biomédecine et en recherche fondamentale. Elle a été surtout étudiée et réalisée à faible champ magnétique (1 - 10 mT) alors que les mesures RMN, elles, sont majoritairement effectuées à haut champ où le signal capté est plus élevé (plus haute fréquence de détection) et la résolution spectrale meilleure (plus grands déplacements chimiques). L’hyperpolarisation des gaz rares à haut champ, peu explorée jusqu'ici, est au cœur du projet HELPING. Elle présente un intérêt fondamental (opération dans des conditions physiques nettement différentes, compréhension affinée des mécanismes sous-jacents) et pratique (possibilité de réduire, voire de supprimer, le temps de transport du gaz vers la zone de détection). L'enjeu est d'aboutir à une efficacité optimale, en composant avec l'influence du champ magnétique (sur les atomes, leurs interactions et les taux de relaxation nucléaire) et les contraintes matérielles (de magnétisme, de taille) au sein du système RMN. Le projet concerne avant tout l'hyperpolarisation des atomes de spin nucléaire 1/2, 129Xe et 3He. Il inclue aussi des tests avec des isotopes quadrupolaires, 21Ne (spin 3/2) et 83Kr (spin 9/2). Le xénon interagit fortement avec son environnement; la grande variabilité du déplacement chimique du 129Xe le rend très utile en spectroscopie RMN. L'hélium est un petit atome qui interagit peu avec ce qui l'entoure; l'3He a de faibles taux de relaxation nucléaire et peut pénétrer des cavités de taille réduite. 21Ne et 83Kr peuvent apporter des compléments d'information sur divers matériaux ou milieux, plus simples à obtenir (21Ne) ou plus riches (83Kr), notamment sur leur état de surface. Le projet HELPING s'appuiera sur des mesures combinant diagnostics optiques et RMN qui peuvent s'effectuer dans un spectromètre/imageur 7 T à large cavité récemment acquis par les partenaires du projet. Il exploitera les caractéristiques exceptionnelles de cet instrument, qui offre une haute qualité d'analyse et d'imagerie 3-axes. Le travail commencera par les développements instrumentaux requis pour opérer dans (ou très près de) la zone de détection. Il se poursuivra par l'étude de trois méthodes d'hyperpolarisation à haut champ, avec: 1- l'analyse détaillée du pompage optique par échange de spin (SEOP) du 129Xe et des tests avec 83Kr; 2- l'analyse des limites du pompage optique par échange de métastabilité (MEOP) dans l'3He, son extension aux mélanges gazeux 3He-4He et l'opération à des températures cryogéniques, 3- l'exploration d'une nouvelle méthode non-optique découverte pour l'3He -- la polarisation d'atomes dans un plasma aimanté (PAMP) -- et ses extensions possibles (mélanges 3He-4He; 21Ne; basse température). Modèles théoriques et simulations seront développés pour expliquer les résultats obtenus et proposer des conditions opératoires susceptibles de maximiser la polarisation ou l'aimantation nucléaire (produit de polarisation par la densité atomique) des divers gaz rares. Le travail sera appliqué aux domaines de la caractérisation des matériaux poreux et de la magnétométrie.

Le couplage spin-orbite est à l’origine de nouvelles méthodes de pompage de courants et de manipulation électrique de l’aimantation. Pourtant, les efforts déployés pour comprendre ces phénomènes ont jusqu'à présent négligé l’importance des contributions orbitales. En effet, dans les structures non-centrosymétriques, le paquet d’ondes électronique acquiert un moment cinétique orbital dû aux orbitales atomiques ainsi qu’à son auto-rotation. Nous proposons d’exploiter ce degré de liberté afin de doper les effets de conversion charge-spin. Ce projet établit un programme de recherche ambitieux pour modéliser, prédire, concevoir et caractériser de nouvelles hétérostructures permettant la génération maximale de moment orbital hors équilibre. En nous appuyant sur une synergie exceptionnelle entre les expériences et la théorie, nous démontrerons que l’ingénierie du moment orbital ouvre des perspectives fascinantes pour le développement d’une nanoélectronique de rupture.

Le projet PULSE vise à explorer de nouveaux régimes temporels dans les lasers organiques. Les lasers organiques ou « excitoniques » à base de films mince (colorants, semiconducteurs organiques, pérovskites ou boites quantiques colloïdales) sont des sources compactes, à bas coût, capables d’émettre un rayonnement accordable sur tout le spectre visible et qui sont compatibles avec toutes les plateformes technologiques existantes, y compris sur substrats flexibles ou biocompatible. Elles trouvent des applications dans la détection d’espèces chimiques ou biologiques, dans les communications par lumière visible, en spectroscopie, et ont potentiellement un rôle clé à jouer dans le développement de circuits photoniques intégrés tout-organique ou hybrides. Les lasers de ce type sont toutefois limités aujourd’hui à la production d’impulsions faiblement énergétiques dont la durée est de l’ordre de la nanoseconde, à faible cadence de répétition, et sous pompage optique. L’objectif de ce projet est de démontrer le fonctionnement laser dans des régimes temporels inédits, à savoir en régime d’impulsions ultracourtes à fort taux de répétition. On cherchera donc à réaliser le premier laser organique solide à modes bloqués en phase. La stratégie globale consiste à implémenter des matériaux nouveaux récemment développés dans le domaine de l’optoélectronique organique et de la nanophotonique, couplés à des architectures laser innovantes. De manière plus précise, deux verrous technologiques seront en ligne en mire. Le premier concerne l’accumulation des états triplets, qui empêche à l’heure actuelle les lasers organiques de fonctionner en régime continu et donc de permettre un régime stable de modes bloqués en phase. Nous utiliserons pour cela des molécules innovantes, qui ont soit déjà fonctionné en régime quasi-continu et que nous adapterons à une géométrie laser différente, soit en investiguant un schéma original pour la désactivation sélective des états triplets. L’objectif global sera d’obtenir des impulsions assez longues (ms ou plus) pour assurer un fonctionnement optimal en régime de modes verrouillés en phase. C’est là qu’intervient le second verrou à lever, car si les lasers organiques solides n’ont pas été verrouillés en phase à ce jour, c’est principalement par manque d’absorbants saturables passifs suffisamment rapides fonctionnant dans le domaine visible. Nous proposons dans ce projet d’étudier un nouveau type d’absorbant saturable, qui a déjà fait ses preuves dans d’autres lasers aux propriétés comparables. Le projet PULSE, qui réunit une équipe au LPL spécialiste des lasers organiques, et une équipe au LCF experte en développement de sources laser ultrarapides, a pour ambition de réaliser le premier laser plastique femtoseconde en s’appuyant sur les développements récents en termes de matériaux qui rendent aujourd’hui disponibles des solutions techniques qui ne l’étaient pas il y a encore quelques années.

Le projet ACAF est au carrefour de deux domaines passionnants et prometteurs qui ont émergé et gagné en visibilité internationale ces dernières années : les matériaux antiferromagnétiques pour de nouveaux dispositifs spintroniques, et la magnéto-acoustique pour de nouvelles approches de manipulation de l’aimantation. Il y a maintenant un engouement pour l’utilisation des matériaux antiferromagnétiques (AFM) colinéaires au lieu de matériaux ferromagnétiques (FM) pour coder l’ information magnétiquement, par exemple sur deux directions orthogonales du vecteur de Néel. Cependant l'insensibilité des AFM aux champs magnétiques externes en raison de leur aimantation nulle rend difficile la détection et le contrôle de l'état antiferromagnétique (AF). Afin de contourner ce verrou pour la manipulation statique et dynamique des AFM, le projet mettra en œuvre de façon originale un effet bien connu: la magnéto-élasticité. Des ondes de déformation dans la gamme hypersonique seront utilisées pour agir sur la dynamique AF. Plus spécifiquement, nous utiliserons des ondes acoustiques de surface (OAS). Avec leur génération économe en énergie, leur faible atténuation et leur flux confiné à la surface, les OAS se sont révélées dernièrement un outil très pertinent pour la manipulation non inductive de l'aimantation dans les ferromagnétiques ultra-minces, ouvrant une nouvelle voie vers la «straintronique». Grâce à la magnéto-élasticité, une OAS génère un champ magnétique radiofréquence effectif, particulièrement efficace pour agir sur la dynamique de l’aimantation lorsque sa fréquence correspond à la fréquence d’une onde de spin. Pour étudier sur le plan fondamental le potentiel des OAS pour contrôler les états AF, nous avons choisi deux systèmes magnétostrictifs modèles qui peuvent fonctionner autour de la température ambiante afin d'être compatibles avec les applications potentielles. Les deux systèmes réintroduisent une aimantation finie et variable, ce qui facilitera la détection de sa dynamique AF et / ou la manipulation du vecteur de Néel. Dans GdCo, un ferrimagnétique, nous évaluerons le potentiel des SAW pour piloter la dynamique à la température de compensation des moments angulaires, où la dynamique est de type AF mais l’aimantation ne s'annule pas. Dans le composé antiferromagnétique FeRh, l'objectif ambitieux sera de contrôler l'état AF statique à l'aide d’une OAS, en s'appuyant sur la transition magnéto-structurale AFM-FM de premier ordre, très sensible à la déformation. À température constante, l’OAS induira une transition locale vers l'état FM, permettant une rotation de magnétisation de 90 degrés, s’imprimant sur le vecteur de Néel après le retour à l'état AFM. Le projet développera la croissance et l’optimisation de couches minces et de microstructures de FeRh et GdCo et la conception d’échantillons pour la génération électrique efficace d’OAS, la caractérisation magnétique et structurale des échantillons, l'étude et le calcul des dispersions de magnons et phonons par diffusion Brillouin, l’observation optique dans les domaines temporel et spatial de la dynamique AF induite par les OAS et de la transition AF-FM. Le projet rassemble trois laboratoires français aux compétences et techniques complémentaires, et s’appuie sur une expertise reconnue en magnéto-acoustique. Il comprend également une collaboration avec deux laboratoires étrangers, pour la croissance de FeRh et les aspects théoriques. À plus long terme, ce projet pourrait ouvrir de nouvelles voies pour mettre en œuvre des composants magnétiques avec une dissipation Joule plus faible car les ondes acoustiques sont excitées par une tension et non un courant. Il pourrait également permettre une conception alternative du stockage de données dans les matériaux AF en utilisant les propriétés ondulatoires des OAS : focalisation, interférences, mise en forme du front d'onde et guidage d'ondes, ou l’accès à distance des bits, grâce à la faible atténuation de ces ondes acoustiques.

Les corrélations électroniques sont à l'origine de nombreuses propriétés remarquables en physique des solides. Dans certains matériaux plusieurs ordres peuvent coexister, se coupler ou entrer en compétition, donnant lieu à de nouvelle propriétés. Le cas de la famille de composés 123, incarné par BaFe2Se3 est de ceux-ci. Il est multiferroique proche de la température ambiante (256K) et décrit comme un isolant de Mott spécial. Sous pression, il subit une transition isolant-métal pour devenir supraconducteur. Ce projet proposoe d’étudier tous ces ordres et leurs interdépendance pour en tirer des informations générales sur les systèmes fortement corrélés, les ordres multiples et leurs évolutions en fonction de divers paramètres : pression, champs, température et dopage.

L'ambition de QUENOT est de dépasser plusieurs limites conceptuelles et expérimentales actuelles en nanooptique en utilisant les propriétés quantiques d'électrons rapides. En effet, certains concepts et grandeurs clés en nanooptique (la super-chiralité, la cohérence spatiale d’excitations dans les nanostructures optiques et l'optique quantique d'excitations photoniques) ont été très peu étudiés à leur échelle pertinente : l'échelle sous-longueur d'onde. La super-chiralité, c’est-à-dire l’accroissement des propriétés chirales de la lumière au-delà de celles atteintes grâce à une lumière purement polarisée circulairement, peut être observée théoriquement au voisinage de nanostructures chirales. La cartographie à l’échelle nanométrique de la super-chiralité, qui n’a encore jamais été réalisée, permettrait le développement de nouveaux capteurs biologiques avec une sélectivité énantiomérique très augmentée, avec des implications évidentes dans l’industrie pharmaceutique. La cohérence spatiale d’excitations confinées comme des plasmons de surface peut être quantifiée au travers d’une quantité appelée densité électromagnétique croisée (CDOS). Cette dernière n’a à l’heure actuelle pu être mesurée que dans une faible gamme spectrale. Sa mesure à l’échelle nanométrique et sur une large gamme spectrale permettrait de remonter aux longueurs de cohérence spatiales d’excitations comme les plasmons dans les films aléatoires, dont la nature reste à ce jour controversée dans la communauté. Enfin, si l’étude d’émetteurs de photons uniques couplés à des cavités a déjà été effectuée, l’étude des propriétés quantiques (création et manipulation d’états de Fock) de cavités nanostructurées (comme des cavités dans des matériaux à gap photonique) n’a jamais été considérée théoriquement ou expérimentalement et représenterait une avancée majeure dans le domaine de la nanooptique quantique. L'utilisation d'électrons rapides (environ la moitié de la vitesse de la lumière) tels que fournis par les microscopes électroniques en transmission (MET) a rencontré un succès impressionnant au cours des 15 dernières années pour l'étude de la nanooptique à des échelles très largement inférieures aux longueurs d'onde visible et infra-rouge. Les membres du consortium ont joué un rôle déterminant dans ce succès. Cependant, l'accès aux propriétés physiques évoquées plus haut est largement considérée comme inatteignable par les techniques MET. L'idée fondatrice de QUENOT est que les propriétés quantiques des électrons rapides, longtemps ignorées d’un point de vue théorique et expérimentalement difficiles à manipuler, permettent de remonter, à des échelles nanométriques, à la mesure de la super-chiralité, de la CDOS ainsi qu'à la préparation et la mesure d'états de Fock dans des nanostructures photoniques. Nous comptons lever ces verrous conceptuels et techniques grâce à un consortium alliant des expertises théoriques et expérimentales en nano-optique, en nanofabrication avancée et en instrumentation en optique électronique. Bien que le défi soit important, un certain nombre d’avancées très récentes dans le domaine, ainsi que des études théoriques et expérimentales préliminaires nous confortent dans l’idée qu’il peut être relevé maintenant et spécifiquement par notre consortium. QUENOT devrait permettre de maintenir la France à l’avant-garde de la recherche en nanooptique avec des électrons rapides; de plus, la longue culture d’accueil de certains membres du consortium permettra de rendre directement accessibles ces avancées à la communauté. QUENOT devrait impacter les champs de la nanooptique mentionnés. Au-delà, l’ensemble des méthodes et concepts développés dans ce cadre pourront être directement utilisés dans le cadre plus général de la matière condensée, avec par exemple la mesure du dichroïsme magnétique à l’échelle atomique ou la mesure de longueur de cohérence de phonons.

Ce projet est consacré à l'étude et à la modélisation de la structure fine de la turbulence, qui affecte un large éventail de phénomènes dans l’univers et l'ingénierie. Dans la limite des grands nombres de Reynolds , un écoulement turbulent présente en effet une propriété surprenante et encore mal comprise, appelée « anomalie dissipative » : le fluide dissipe l’énergie injectée à un taux constant, produisant ainsi une dissipation visqueuse finie, alors même que la viscosité s’amenuise de plus en plus. Pour maintenir une telle efficacité énergétique, l’écoulement s'auto-organise à travers les échelles, suivant une cascade d’énergie, et développe une structure spatiale complexe et tortueuse à petite échelle. Asymptotiquement, diverses quantités cinématiques, telles que la vitesse, deviennent rugueuses et non-différentiables. L’ anomalie dissipative repose donc sur la nature irrégulière des flux turbulents et reflète leur irréversibilité profonde. Elle est ainsi à l’origine des difficultés d'application à la turbulence de concepts développés en mécanique statistique à l’équilibre. Le présent projet vise à obtenir des progrès quantitatifs dans la compréhension de ce comportement très singulier. Pour cela, nous proposons de constituer un consortium d’experts de la théorie et du calcul numérique en turbulence, et de nous focaliser sur les causes et les conséquences du caractère irréversible de la turbulence. Un accent particulier sera mis sur la signature des processus irréversibles dans la dynamique de traceurs transportés par le fluide. La collaboration s’organisera autour de l’utilisation d'une base de données contenant les résultats des simulations les plus récentes de (i) l'équation Navier-Stokes, de (ii) un système original, décrivant un fluide soumis à une dissipation réversible , de (iii) solutions faiblement dissipatives de l’équation d’Euler produites selon une méthode de construction récemment proposée, et enfin, (iv) des champs aléatoires synthétiques permettant d'étudier divers ingrédients statistiques clés de la turbulence. Cette base de données sera rendue accessible à tous les participants pour répondre aux questions sur l’irréversibilité et son lien avec le caractère rugueux des champs de vitesse, qui seront déclinées dans plusieurs lots de tâches composant le projet. Le consortium est scindé en 3 groupes ayant tous une expertise théorique et numérique, en mécanique statistique et en turbulence. Ils sont situés à Saclay, au CEA (B. Dubrulle), à Lyon, à l'ENSL (L. Chevillard, A. Pumir), et à Nice, à la fois aux MINES ParisTech et à l'Observatoire de la Côd'Azur (J. Bec, N. Besse, U. Frisch). Les connaissances potentielles acquises seront essentielles pour développer une meilleure description et de nouveaux modèles de turbulence dans des processus tels que le transport ou le mélange.

La future expérience RICOCHET, qui s'installera auprès du réacteur nucléaire de recherche de l'Institut Laue Langevin (ILL), vise à exploiter la diffusion cohérente des neutrinos sur les noyaux pour la recherche de nouvelle physique dans le secteur électrofaible. Cela inclut notamment l'existence de neutrinos stériles ou de nouveaux médiateurs d'interactions, qui pourraient être liés au problème de la matière noire, et la possibilité d'interactions non standard qui pourraient avoir des implications importantes pour la physique des neutrinos. L'expérience RICOCHET utilisera un assemblage de détecteurs cryogéniques, de l'ordre du kilogramme, constitué de cristaux individuels de Ge et de Zn de 30 g chacun. Grâce à ses capacités uniques d'identification de particules, jusqu'à un seuil en énergie de 50 eV, RICOCHET atteindra une sensibilité nouvelle aux reculs nucléaires induits par la diffusion cohérente pour des énergies inférieures à 100 eV où les signes de nouvelles physiques sont attendus. Le potentiel scientifique de RICOCHET à l'ILL est élevé. Nos études montrent que le taux d'interaction des neutrinos sera d'une quinzaine par jour. Combiné à un rapport signal sur bruit de 3, cela permettra une détection de la diffusion cohérente à 5 sigmas en seulement quelques jours. Une mesure de précision de la diffusion cohérente au niveau du pourcent, fournissant une sensibilité sans précédent à une variété de scenarii de nouvelles physiques, sera alors atteignable après une année de prise de données avec le réacteur en fonctionnement. En s'appuyant sur des ressources complémentaires existantes au sein de la collaboration internationale, ce programme de recherche ANR et les fonds demandés seront dédiés à la conception, à la construction et au déploiement du futur observatoire des neutrinos de basse énergie RICOCHET auprès du réacteur de recherche de l'ILL d'ici 2023.

Cette proposition a comme objectif de réaliser la recherche la plus sensible d'interactions exotiques de type tensoriel qui pourraient contribuer à l'interaction faible impliquant les quarks légers. L’observation d'une telle contribution impliquerait l’existence de nouvelle physique au-delà du modèle standard electro-faible alors que la non-observation fournirait les contraintes les plus fortes sur les couplages associés à ces interactions. La recherche sera réalisée à travers des mesures de grande précision du spectre complet en énergie des particules bêta dans la décroissance de noyaux de 6He. La difficulté instrumentale qui a empêché de réaliser ce type de mesures jusqu'à présent, lié à la rétrodiffusion des particules bêta sur les détecteurs, est éliminée en améliorant et en implémentant des techniques calorimétriques dans lesquelles le volume actif des détecteurs de particules renferment totalement la source.

La production des quarkonia est au centre de bien des aspects du Modèle Standard de la physique des particules. La découverte du J/psi, la première de ces particules composites faites d'un quark lourd (charmé ou beau) et d'un antiquark, constitua la preuve ultime de l’existence physique des quarks, et ce malgré leur confinement. Les quarkonia sont les analogues des positronia, états liées e+e-, et possèdent certaines de leur propriétés. Les quarkonia sont maintenant utilisés pour étudier le plasma de quarks et de gluons aux collisionneurs, ou pour sonder la dynamique des gluons dans les noyaux lourds ainsi dans les nucléons (non-)polarisés. Cela étant, leur production reste un puzzle pour la théorie entre les domaines à courtes et longues distances de l’interaction forte dont la propriété de confinement reste énigmatique. Ainsi, certaines études, pourtant les plus avancées, sont toujours faites à l'ordre dominant (LO) en la constante de couplage forte et aucun processus de production inclusive de quarkonium n'est actuellement connu à l'ordre sous-sous-dominant (NNLO), à savoir la précision habituelle en physique des particules de nos jours. PrecisOnium a pour but de repousser la frontière en précision des études de production de quarkonia sur 3 fronts: 1) les longues distances auxquelles les quarks se lient, entre rendant systématique les comparaisons théorie-expérience avec un nouvel outil automatique au NLO permettant le fit global des paramètres non-perturbatifs de la théorie; 2) les courtes distances auxquelles les quarks sont créés, en étant pionniers des calculs NNLO; 3) la phénoménologie de la production de quarkonia, en enrichissant l'accès virtuel européen NLOAccess avec un outil dédié au NLO prenant en compte le spin de partons et nos codes développés au NNLO. La maintenance de NLOAccess est financée par l'EU et se veut un ensemble intégré de codes ouverts à tout chercheur intéressé. Pour ce faire, nous proposons de former une équipe de recherche dynamique dédiée à PrecisOnium, rassemblant des expertises complémentaires telles que l'automatisation de calculs en physique des hautes énergies, en factorisation TMD, en calcul de boucles et en phénoménologie des quarkonia. Celle-ci impliquera 2 groupes français de l'IJCLab Orsay et LPTHE Paris ainsi que 3 groupes du CERN, d'UCLouvain et de Groningen U. Une telle équipe fera sans nul doute avancer la connaissance de notre domaine avec un impact positif, non seulement pour la communauté du LHC, mais aussi de BNL, FNAL, JLab, FAIR, KEK et des expériences sur cibles fixes au CERN ainsi que des projets tels que l'ILC, le FCC et l'EIC dont la planification avance à grands pas aux USA.

Plus de 300 million de ha en Amérique Latine sont couvertes de systèmes agroforestiers où les impacts de sècheresses d’El Niño, le changement climatique, la faiblisse institutionnel et la volatilité de prix de produits agroforestiers sont très forts. Pendant plus de 30 ans, les systèmes d’agroforesterie en Amérique Latine sont en train d’être abandonnés pour faire de l’élevage de bétail ou simplement à cause d’un exode rural vers les villes. A cet égard, l’abandon de systèmes d’agroforesterie peut être considéré comme une transition critique d’un système socio-écologique. Nous avons choisi ici d’examiner les effets combinés de ces impacts dans deux zones pilotes : les Andes Centraux de la Colombie où la présence institutionnelle est forte mais incomplète et le piedmont Amazonien en Equateur où la population indigène gère les risques dans un contexte culturel diffèrent. Le projet est divisé en 5 groupes de travail complémentaires qui vont collecter de séries temporelles de données de productivité dans les zones d’étude à travers d’archives et des images de satellite. Ces donnes seront ensuite utilisées pour être corrélées avec les variations induites par El Niño ainsi que pour élaborer de modèles prédictives. En parallèle, une analyse institutionnel sera menée pour comprendre comment les connaissances sur les risques climatiques et économiques sont acquises (ou pas) par des acteurs en Colombie et en Equateur. Nous porterons une attention spéciale à un programme pionner de la FAO qui canalise l’information météorologique aux producteurs, y compris les risques de conditions pour El Niño, qui a été déployé dans plusieurs endroits de la Colombie. Through workshops, the project will co-construct scenarios of the potential different combined effects of climatic, economic and institutional risks to lay the bases of an early warning system of unfavorable conditions that may lead to land abandonment in the target countries. A travers des ateliers, le projet va co-constuire de scenarios des possibles effets combinés du climat, prix des produits et de risques institutionnels pour définir les bases d’un système d’alerte précoce de conditions défavorables qui peuvent produire l’abandon de terres.

Les lacs péri-urbains sont importants pour l’écologie urbaine et le public. Au-delà du phytoplancton, étudié en raison de son rôle central dans l’écosystème, les communautés microbiennes et leurs fonctions sont encore largement méconnues. Comprendre l’effet de l’eutrophisation, un indicateur de l’anthropisation des plans d’eau, est une problématique « One Health ». L’interdépendance entre santé des écosystèmes, des animaux et des Hommes est en effet si forte, particulièrement dans les zones péri-urbaines, que des approches globales s’imposent pour aborder l’étude de ces systèmes. Cependant, une évaluation à large échelle de l’effet de l’eutrophisation sur le microbiome des lacs péri-urbains manque encore. Dans COM2LIFE, nous proposons d’évaluer l’effet de l’eutrophisation sur la biodiversité des communautés microbiennes présentes dans les lacs péri-urbains dans la région la plus densément peuplée du pays, l’Île-de France. Le projet étudiera la diversité taxonomique et fonctionnelle des Archées, Bactéries, Eucaryotes et virus composant les communautés microbiennes de l’eau, du sédiment et des poissons dans des lacs représentant différents niveaux d’eutrophisation. COM2LIFE testera deux hypothèses. La première est que l’hétérogénéité spatiale et temporelle à l’échelle régionale de facteurs environnementaux résultant de la pression anthropique est à l’origine de différences dans la diversité taxonomique et fonctionnelle des communautés microbiennes des lacs (H1). La seconde est que les communautés microbiennes présentes dans l’eau, le sédiment et les poissons varient dans l’espace et le temps, mais que les fonctions qu’elles exercent sont conservées (H2) en raison de l’existence d’une importante redondance fonctionnelle entre taxons et compartiments. Pour tester ces hypothèses, un suivi temporel de la structure, de la composition et du potentiel métabolique des communautés microbiennes sera réalisé s’appuyant sur les dernières techniques de séquençage à haut débit, en parallèle d’une caractérisation des paramètres physico-chimiques des compartiments. L’hétérogénéité spatiale et temporelle des facteurs environnementaux liés à la pression anthropique et son influence sur la composition taxonomique et fonctionnelle des communautés, ainsi que sur leurs interactions, seront explorées à l’aide d’outils récents d’analyse de données et de modélisation, et ce afin d’identifier les facteurs clés gouvernant la dynamique des communautés microbiennes à l’échelle régionale. Le projet identifiera donc les paramètres biotiques et abiotiques qui contraignent la composition et les fonctions des communautés à l’échelle de lac et de la région, ainsi que l’influence du niveau d’eutrophisation. Une telle approche permettra de fournir des bioindicateurs potentiels pour mesurer le niveau de pression anthropique et évaluer la qualité de l’eau et de l’écosystème.

En réponse à la demande croissante en solutions alternatives à la lutte chimique contre les ravageurs, des méthodes de biocontrôle ont été progressivement développées. En grandes cultures, cependant, les méthodes actuelles ont peu de chances d'obtenir des résultats similaires à ceux des pesticides chimiques. Notre objectif est d'apprendre de la nature et d'améliorer le biocontrôle sur l'une des cultures agricoles majeures : le colza (Brassica napus). On sait que d'autres espèces de brassicacées peuvent détecter une attaque d’herbivores nuisibles par la présence de leurs oeufs. Dès la reconnaissance des œufs, les plantes améliorent leur phénotype défensif et passent à la reproduction pour protéger leur progéniture. Ce phénomène est appelé “priming”. Dans ce projet, nous testerons sur B. napus comment la diversité végétale affecte ce phénomène de “priming” et comment le “priming” affecte en retour la chaîne alimentaire sur le terrain.

Evaluer l’évolution du risque de contamination du blé en mycotoxines produites par les espèces fongiques du genre Fusarium sous l’influence des modifications climatiques est crucial pour assurer et prédire la sécurité sanitaire des produits céréaliers. EvolTox se propose de produire des connaissances biologiques indispensables qui permettront d’implémenter des modèle de prédiction du risque d’occurrence des fusariotoxines selon différents contextes climatiques. L’originalité d’EvolTox repose sur une approche de modélisation combinant des données terrains et des données de laboratoire. L’évolution des profils des espèces fusariennes et de leurs toxines sera analysée sur les 15 dernières années, à la lumière des paramètres agro-climatiques. Ces données seront associées à des résultats d’écophysiologie, d’interaction entre espèces, et de biologie évolutive acquises in vitro afin de prendre en compte le comportement intrinsèque des espèces dans les modèles.

Les ravageurs de cultures sont une contrainte majeure à l’intensification écologique des systèmes de production agricole. La gestion intégrée des ravageurs (IPM) est une approche écosystémique qui combine différentes stratégies et pratiques pour minimiser l'utilisation des pesticides. Son implémentation nécessite une connaissance approfondie de la dynamique des populations de ravageurs et des processus écologiques sous-jacents pour optimiser les prises de décision. En particulier, l’intégration des processus de dispersion des ravageurs (e.g., dispersion active et passive, à courte et longue distance, assistée par l'homme et par les vents), qui conditionnent l’infestation saisonnière des cultures, ouvre des opportunités pour des interventions préventives (e.g., cibler les populations résiduelles) à des échelles spatiales et fonctionnelles pertinentes (e.g., le bassin de production). Caractériser les flux de populations de ravageurs à de multiples échelles est ainsi pivot pour faire évoluer les pratiques de gestion, basées sur des décisions individuelles à l’échelle du champ cultivé, vers une organisation collective et une coordination des actions à l’échelle des territoires. La conception d’une telle stratégie IPM nécessite cependant d’intégrer également les acteurs de terrain pour identifier les freins socio-techniques à ces innovations. La difficulté à estimer la dispersion via des approches démographiques aux échelles spatiales pertinentes pour la gestion des ravageurs nécessite de s’appuyer sur une approche alternative, basée sur des données génétiques neutres. Dans ce contexte, DISLAND propose d’étendre les acquis de la génétique du paysage pour inférer les modalités de dispersion comme condition préalable à l'amélioration des stratégies de gestion intégrée des ravageurs. Une telle approche comprend l'évaluation de l'effet de la structure du paysage et des pratiques agricoles sur l'abondance spatiotemporelle du ravageur et sa dispersion active à courte distance, ainsi que le rôle de la dispersion passive à longue distance via les courants aériens et les flux de marchandises contaminées sur la dynamique d’infestation des cultures. Pour cela, nous développerons des outils appropriés incluant : une technique de séquençage haut-débit rentable pour produire des milliers de marqueurs génétiques (SNPs)très informatifs pour un ou des milliers d'échantillons, une base de données dédiée pour assurer la gestion, la traçabilité et le partage de l’ensemble des données et, un simulateur multi-agents flexible permettant de modéliser les processus démo-génétiques dans les paysages. Nous implémenterons des suivis démo-génétiques intensifs du ravageur et l’acquisition de données pertinentes pour son écologie et sa gestion (structure du paysage, qualité des habitats, abondance relative et pratiques agricoles) dans des bassins de production contrastés (et au-delà, à l'échelle de la sous-région). Enfin, nous adapterons ou développerons des méthodes statistiques appropriées pour caractériser les relations entre la dispersion et la matrice environnementale et quantifier la variation spatiale et temporelle des paramètres démographiques clés pour la gestion des ravageurs (dispersion et taille de la population). Cette approche sera conçue et appliquée à la mouche orientale des fruits, Bactrocera dorsalis, qui est un ravageur majeur des systèmes de production de mangues en Afrique de l’Ouest. L’ensemble des connaissances sur les modalités de dispersion de la mouche sera intégré dans un modèle de simulation spatialisé afin de représenter les interactions entre la dynamique des populations du ravageur et les actions des acteurs du système sociotechnique. Ce simulateur sera un outil privilégié pour une évaluation participative et la co-conception de stratégies de gestion optimisée des mouches des fruits. Cette recherche innovante fait le pont entre l'agronomie, l'écologie du paysage, la dynamique et la génétique des populations, et la socio-écologie.

La perte de biodiversité est mondiale et rapide, et est accentuée au niveau des agroecosytèmes où les pressions anthropiques sont fortes. Il est urgent de prendre en compte les principaux facteurs (dégradation de l’habitat, pratiques humaines) de ces perturbations afin d’anticiper au mieux les impacts et d’atténuer les effets sur ces écosystèmes et leurs services. Notre projet étudie les interactions entre deux prédateurs prédominants dans les agroécosystèmes, les chats (espèce domestique) et les renards ("nuisibles"). Leur présence entraine des perceptions souvent opposées dépendant du statut et des à priori des parties-prenantes. Les changements dans la distribution, la densité et le comportement des prédateurs peuvent modifier la pression de prédation exercée sur les proies (déprédatrices de cultures) et modifier ainsi la structure (espèces en sur ou sous abondance) et le fonctionnement (régulation, relâche de prédation) de l’écosystème, et leurs services écosystémiques (rendements agricoles). Pour quantifier les principaux liens trophiques et le service de régulation par prédation les conséquences de la perception et des actions des parties-prenantes sur la dynamique des prédateurs, et les possibles effets cascades, nous travaillerons sur trois axes. Le premier est divisé en trois tâches visant à déterminer le régime alimentaire, l’utilisation de l’habitat par les prédateurs et les densités de proies: 1) analyse du régime alimentaire (étude micro et macroscopique des crottes, metabarcoding), en fonction de différentes variables telles les saisons, les densités des proies, l’habitat afin d’identifier les principales relations et facteurs externes influant sur les réseaux trophiques; 2) individualiser les excréments en utilisant l’empreinte génétique unique de chaque prédateur (régime alimentaire individuel et génétique de population) pour détecter des personnalités trophiques, et compléter nos estimations de paramètres démographiques et d’utilisation de l’habitat avec la technique de CMR non-invasive 3) utiliser des colliers GPS, des pièges photos et à poils géo-localisés afin de détecter des comportements individuels dans l’utilisation de l’habitat. Dans le deuxième axe, nous construirons des modèles mathématiques prédictifs de ces réseaux trophiques et testerons les trajectoires des populations en fonction des contraintes environnementales et des actions des parties-prenantes. Trois étapes seront nécessaires: 1) améliorer notre modèle discret déterministe, alimenté et validé avec des données de terrain sur 5 années et de la littérature; 2) ajouter des variables stochastiques, et 3) développer des modèles individus centrés. Nous validerons et comparerons la capacité de chaque type de modèle à correctement prédire les distributions, densités et impacts des prédateurs sur les principales catégories de proies. Le troisième axe s’attache à étudier les perceptions et actions des parties-prenantes influençant les dynamiques des prédateurs. Trois actions seront mises en œuvre pour optimiser des futurs plans de gestion collaboratifs : 1) identifier les interactions prédateurs-parties-prenantes en fonction leurs différentes perceptions et pratiques ; 2) développer les sciences participatives pour renforcer les collaborations autours d’objectifs communs (améliorer le fonctionnement des écosystèmes et leurs services) ; 3) co-construire des scénarios de gestion pour favoriser les capacités adaptatives des socio-écosystèmes et améliorer les actions futures. Notre projet, capital et innovant, étudie simultanément différentes échelles d’étude (individu, population, espèce et communauté), et combine écologie fondamentale, écologie appliquée, et sciences sociales dans une approche multidisciplinaire (biologie, mathématiques et sciences sociales) afin de fournir de nouvelles connaissances, des modèles prédictifs et des directives collaboratives permettant d’améliorer la biodiversité, le fonctionnement des agroécosytèmes et leurs services.

Traditionnellement, les internes en médecine sont formés sur la base du modèle compagnonnage en s’entrainant sur les patients au cours des stages hospitaliers encadrés par des experts. Cependant, pour des raisons éthiques et de sécurité des patients, comme conclut par le rapport de la Haute Autorité de Santé 2012 "jamais la première fois sur le patient", le développement de nouveaux programmes et techniques de formation médicale innovants basés sur la simulation devient un nécessité et une urgence. Pour assurer cette transition, les simulateurs basés sur les technologies de la réalité virtuelle peuvent jouer un rôle important. Cependant, le développement de ces technologies est complexe et potentiellement coûteux. Il est donc nécessaire de concentrer leur conception et leur utilisation sur les besoins réels de formation des professionnels de santé. L'objectif du projet Show-Me est de concevoir des techniques d'interaction multimodales et collaboratives et des interfaces utilisateurs innovantes permettant à un tuteur expert de partager ses compétences, de superviser et de guider un apprenant à travers un environnement de formation collaboratif en réalité virtuelle pour un meilleur transfert des compétences médicales techniques . Les techniques et interfaces proposées serviront à développer des espaces et des outils de télé-mentorat collaboratifs et multimodaux qui correspondent mieux aux besoins de formation actuels des praticiens. Pour atteindre ces objectifs, une approche de conception centrée-utilisateur sera utilisée avec l’implication de toutes les parties prenantes (experts, instructeurs, et apprenants) tout au long du processus de conception. Cela sera facilité par la collaboration au niveau local avec un centre de simulation médicale et des hôpitaux universitaires. Pour favoriser le développement de cette recherche à la fois localement et au niveau national et international, le projet Show-Me sera coordonné par un expert en conception de systèmes de formation collaborative et médicale, qui sera accompagné par une équipe de chercheurs bien établis avec diverses expertises complémentaires (conception d'interaction, environnements virtuels collaboratifs, interactions multimodales, études utilisateurs, facteurs humains) ainsi qu’un expert clinicien et chercheur en formation médicale et son équipe, dont la contribution est d'une grande importance pour cette recherche. Cette recherche servira à améliorer notre compréhension des interactions entre le tuteur et l’apprenant, du processus de transfert des compétences médicales techniques et plus généralement, de la communication multimodale dans les environnements virtuels. La réussite de ce projet favorisera le développement d'une nouvelle génération de systèmes et de méthodes de formation médicale innovants. Cela devrait améliorer la qualité de la formation des étudiants en médecine. À long terme, cela aura également un impact plus large sur la sécurité des patients, la prestation des soins et les coûts des soins en santé. En plus de la formation médicale, les résultats serviront à extraire des lignes directrices pour la conception de systèmes de télé-mentorat multimodaux pouvant être utilisés dans d'autres domaines d'application, tels que l'industrie.

Le but de ce projet est d’étudier et de développer des solutions de communications kinesthésique pour l’interaction homme- robot. Ce travail permettra d’augmenter l'intélligibilité des systèmes en interaction physique avec l'homme, il fournira un ensemble d’unités de sens kinesthésiques qui seront répertoriées en fonction du sens qu’elles amènent à l’interaction. D’un point de vue opérationnel, ces unités de sens participeront à améliorer l’intelligibilité des systèmes fortement automatisés.Dans un contexte d’automatisation toujours plus importante des systèmes technologiques, la question de l’intelligibilité de ces systèmes est au coeur des préoccupations. En ce sens, ce projet a l’ambition de proposer un nouveau canal d’information permettant de réduire l’opacité des systèmes et de supporter la coopération entre l’homme et la machine. Le consortium cherchera à valoriser le travail réalisé dans différentes communautés scientifiques (robotique, psychologie, neurosciences, linguistique).

Le microbiote est un facteur clé pour la santé d’un animal et sa sensibilité aux contaminants. Le projet "Dyn-Microbiome" décryptera la nature et le rôle du microbiote de l'hôte dans la modulation de la toxicité des contaminants pour un animal sentinelle aquatique, l'amphipode Gammarus fossarum, largement utilisé en biomonitoring en France. Nous avons développé une approche innovante en métaprotéomique qui renvoie la composition taxonomique du microbiote, quantifie les biomasses respectives, décrypte leurs principales voies métaboliques et des marqueurs moléculaires de l’hôte. Cette technologie, associée à des données de métagénomiques, permettra i) d’établir si des modifications des paramètres du microbiote sont induits par des toxiques modèles (métaux, hydrocarbures aromatiques polycycliques, antifongiques et antibiotiques), ii) d’évaluer les conséquences néfastes de dysbioses à long-terme pour l'hôte, et iii) de proposer de nouveaux marqueurs moléculaires d’exposition.

La pollution atmosphérique est un problème majeur de santé publique dans les zones urbaines. Outre les conséquences directes de l'inhalation de polluants sur le système cardiorespiratoire et les décès prématurés, l'exposition prénatale à la pollution urbaine serait associée à une augmentation du risque de développer un autisme ou une schizophrénie. Les dommages cérébraux liés à la pollution ont principalement été étudiés chez l’Homme au travers d’études épidémiologiques. Ces dernières sont souvent limitées par des facteurs confondants, qui résultent de l’histoire personnelle de l’individu et de l’évaluation rétrospective de l’exposition aux polluants. En outre, elles ne permettent généralement pas d’évaluer comment ces polluants affectent le système nerveux central. Les modèles animaux apportent des solutions à ces limites. Ils permettent une maîtrise des conditions d’exposition et la reproductibilité des expériences. Cependant, la plupart des modèles animaux proposés jusqu’à ce jour correspondent à des expositions aigües à de fortes doses d’un composé unique, loin des conditions auxquelles sont exposées les hommes. Par ailleurs, peu d’études ont étudié les conséquences à long terme d’une exposition prénatale aux polluants atmosphériques. Notre projet a pour objectif de dépasser ces limites en proposant une approche multidisciplinaire réalisée en parallèle chez l’Homme et chez la souris pour évaluer l’impact de l’exposition prénatale à des polluants atmosphériques sur le développement cérébral et le risque de troubles psychiatriques. Ainsi, nous proposons d’exposer des souris au cours de leur dernière semaine de gestation aux atmosphères rencontrées dans les villes de Paris et de Pékin. Nous évaluerons l’impact de cette exposition sur le fonctionnement cérébral par des études de RNA-Seq, de comportement, de neuroanatomie et d’imagerie cérébrale. Nous étudierons les mécanismes d’actions des polluants par la mesure de marqueurs inflammatoires, d’activation de la microglie, de stress oxydatif ainsi que l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique. Enfin, nous chercherons l’existence d’une signature épigénétique de cette exposition prénatale par des études d’ATAC-Seq. Ces résultats seront transposés chez l’Homme en comparant les mécanismes moléculaires identifiés chez la souris, avec des données de transcriptomes montrant des gènes différentiellement exprimés dans le cerveau de personnes avec un autisme ou une schizophrénie lorsqu’elles sont comparées à des personnes non malades. En parallèle, nous estimerons chez des personnes avec un autisme ou une schizophrénie si elles ont été plus exposées que des personnes non malades à un environnement pollué lors de leur développement intra-utérin, en utilisant des cartes combinant des modèles et des relevés d’exposition réalisés ces dernières décennies. Nous analyserons le méthylome de ces personnes et nous comparerons les signatures épigénétiques associées à l’exposition prénatale avec celles observées dans nos modèles de souris. Nous regarderons si ces signatures épigénétiques sont associées à des anomalies observées en imagerie cérébrale et nous comparerons les profils inflammatoires des personnes malades avec ceux observés chez les souris exposées. Pour atteindre notre objectif, les trois partenaires impliqués dans ce projet réuniront des psychiatres, des épidémiologistes, des généticiens, des experts en comportement animal et des chimistes et modélisateurs atmosphériques. L'ambition de notre projet est de fournir des preuves des conséquences directes de l'exposition prénatale à la pollution atmosphérique sur les fonctions cérébrales et le comportement, tant chez l'Homme que chez la souris. En outre, nous espérons qu'il aboutira à l'identification de la première signature épigénétique de l'exposition prénatale à la pollution de l'air. De tels marqueurs pourraient être utiles pour la prévention et l'identification des individus susceptibles de développer des troubles psychiatriques.

Le déclin des pollinisateurs est en partie dû aux intrants chimiques présents dans l’environnement. Les effets de ces intrants, principalement des pesticides (herbicides, fongicides, insecticides, antiparasitaires), sur les insectes sont le plus souvent évalués par des tests de mortalité, mais l'impact de faibles doses sur la physiologie des insectes reste peu connu. Ces pesticides agissent rarement seuls, plus de 50 résidus distincts pouvant être retrouvés au sein d’une ruche, dans le pollen, la cire ou le miel. Des effets synergiques (effet cocktail) de mélanges sont supposés exister, augmentant le pouvoir toxique des molécules prises individuellement, mais leur études, principalement sur la survie ou les performances des abeilles, se sont rarement intéressées aux mécanismes moléculaires. Les insecticides les plus utilisés (néonicotinoïdes, pyréthrinoïdes et phénylpyrazoles) sont neurotoxiques et touchent directement des canaux ioniques ou des récepteurs ionotropiques, modifiant la transmission des influx nerveux. Les travaux antérieurs sur leurs effets se sont surtout intéressés à l’étude de leurs cibles primaires (les canaux sodiques pour les pyréthrinoïdes par exemple), mais rarement à leurs actions combinées, ou à des effets sur des canaux supposément non ciblés. Les mécanismes moléculaires des effets de ces pesticides sont donc peu connus. Le projet Synaptic-Bee (SBp) est la première initiative dédiée à l’analyse in vitro et in vivo d‘un panel de pesticides largement utilisés dans l’agriculture sur l’ensemble des canaux ioniques (i.e. le canalome) du système nerumusculaire l’abeille. Par le clonage et la caractérisation de ces canaux dans des systèmes d‘expression, SBp fournira une image complète au niveau moléculaire de la sensibilité synaptique de l’abeille à ces contaminants ainsi que des outils uniques pour comprendre la toxicité et la sélectivité des pesticides. La simulation numérique de l’activité des canaux ioniques, seuls ou en combinaison avec d’autre canaux, permettra à SBp d’accroître notre connaissance des effets de la modulation des canaux ioniques sur les potentiels d’action, la transmission synaptique et le comportement des abeilles. L’approche choisie dans SBp propose: (1) D’identifier et de cloner tous les canaux ioniques de l’abeille, de caractériser leurs propriétés biophysiques et pharmacologiques et leur sensibilité aux pesticides. De construire pour chacun un modèle numérique grâce auquel l’intoxication pourra être reproduite in silico ; (2) D’évaluer leur profil d’expression dans 4 types cellulaires cruciaux pour la locomotion, le vol et la mémoire olfactive, et donc pour le butinage (neurones des corps pédonculés et de projections du lobe antennaire, et myocytes squelettiques et cardiaques). Utiliser les modèles des canaux présents dans ces types cellulaires pour en reproduire l’excitabilité cellulaire sous la forme de potentiels d’action et de signaux de transmission synaptique ; (3) Comparer des signaux de potentiels d’action et de neurotransmission enregistrés sur ces cellules avec leur contrepartie numérique en conditions contrôle et sous intoxication par un ou plusieurs pesticides dans le but d’identifier le rôle précis de chaque canal dans ces intoxications et les mécanismes d’un éventuel effet cocktail ; (4) Quand cela est possible, construire, par modélisation moléculaire; un modèle structural de chaque canal où les pesticides pourront être dockés, pour en tirer des informations sur les dysfonctions provoquées et sur de potentielles sélectivités croisées entre canaux ou entre espèces (ravageurs versus pollinisateurs) ; (5) Enfin interpréter ces données au regard des effets provoqués par les pesticides sur deux fonctions clé: l’apprentissage et la mémoire olfactifs et la locomotion. SBp, programme sans équivalent à l’heure actuelle, fournira des outils et des informations uniques pour comprendre la toxicité des pesticides chez l’abeille

Listeria monocytogenes est un contaminant alimentaire bactérien provoquant une zoonose dangereuse, la listériose. Les mécanismes de virulence de ce pathogène ont été abondamment étudiés, mais son portage asymptomatique chez l’hôte est peu compris. Nous avons découvert une phase de persistance intracellulaire de Listeria qui pourrait expliquer ce portage. Cette phase s’accompagne d’une transition phénotypique des Listeria, qui entrent dans un état de dormance dans une niche vacuolaire. Les objectifs du projet PERMALI sont de mettre au point des outils et méthodes de détection des Listeria intracellulaires persistantes, et de les utiliser sur des modèles ex vivo et des échantillons cliniques (homme-animal). Les résultats permettront une meilleure connaissance des stratégies adaptatives développées par L. monocytogenes pour nicher, de façon indétectable, chez ses hôtes. Ils génèreront des méthodes diagnostiques et de gestion du risque, permettant de mieux dépister la Listeria.

Salmonella est l’un des agents pathogènes alimentaires les plus répandus dans le monde. Sa pathogénicité réside dans un groupe de gènes formant des îlots de pathogénicité qui lui permettent de survivre et de se répliquer tout au long du cycle infectieux. Les facteurs (par ex. les NAPs) impliqués dans la régulation de l'expression des SPIs et d'autres gènes de virulence sont connus, mais certains mécanismes restent à élucider. Par ailleurs, l’expression des gènes et les NAPs jouent un rôle central dans l’organisation 3D des chromosomes. Cependant, le repliement des chromosomes bactériens n’est pas souvent considéré lorsqu’on étudie l’expression des gènes de virulence. Ici, nous proposons de comprendre les changements de conformation essentiels à l’expression des gènes de virulence au cours de l’infection. Nous visons à comprendre l’organisation du chromosome chez Salmonella et sa dynamique au cours de l’infection pour révéler de nouveaux mécanismes de régulation de la virulence

La maladie du dépérissement chronique (CWD) est une maladie à prions extrêmement contagieuse des cervidés. En l’espace de 15 ans, elle a envahi l’ensemble des Etats-Unis et le Canada. Elle menace à présent l’existence à long terme des populations de cervidés sur ce continent. De nombreuses incertitudes et questionnements existent quant au risque que le CWD peut représenter pour l‘homme (zoonose) et les animaux de rente. Après être restée présumée indemne pendant 30 ans L’Europe, est à présent atteinte par cette maladie à Prion. Alors que le CWD émerge sur notre continent, les objectifs de notre projet sont : • De produire les connaissances nécessaires à l’évaluation des risques pour la santé publique (risque zoonotique) et la santé animale que représente l’émergence du CWD en Europe. • D’identifier des allèles du gène de la protéine prion associés à une plus forte résistance/sensibilité à la maladie dans les populations de cervidés français (lutte génétique contre la maladie).

A ce jour, la dynamique de transmission des Entérobactéries multirésistantes (MDR-E, dont les Entérobactéries productrices de Beta-Lactamase à Spectre Etendu et de Carbapénémases) a été principalement étudiée en milieu hospitalier. Plusieurs études suggèrent cependant que les MDR-E diffusent largement au sein de la communauté par transmission interhumaine. Ce projet multidisciplinaire permettra, en s’appuyant sur des techniques de microbiologie, d’épidémiologie et de modélisation mathématique : 1) d’estimer les taux de transmission des MDR-E d’un cas index aux membres de son propre foyer, et 2) d’identifier les facteurs épidémiologiques et microbiologiques associés à la transmission (caractéristiques génomiques des souches, abondance fécale relative, influence du microbiote). Les connaissances acquises informeront les décideurs et scientifiques sur l’impact de stratégies de contrôle pour maîtriser spécifiquement la diffusion intra-communautaire des micro-organismes multirésistants.

L’observation à l'échelle mésoscopique (taille caractéristique 0.5 mm chez la souris) du cortex cérébral révèle des vagues d’activation suivant des dynamiques spatio-temporelles variées. Ces ondes de dépolarisations neuronales synchrones apparaissent, disparaissent, se réverbèrent et traversent les limites des aires corticales. Bien qu’elles puissent être déclenchées par des entrées sensorielles, la fonction de ces vagues d’activité corticale dans l’intégration sensorielle et au-delà reste mal connue. Nous formulons ici l’hypothèse selon laquelle ces dynamiques pourraient constituer le substrat d'une partie de l’intégration corticale de l'information et des transformations sensori-motrices, indépendamment de l'activité unitaire des neurones qui y participent. Pour tester cette hypothèse, nous utiliserons comme modèle la souris et nous combinerons des outils optogénétiques, d’imagerie optique et électrophysiologiques qui permettent d’enregistrer et de perturber simultanément les circuits corticaux à l'échelle mésoscopique alors que la souris, maintenue par la tête, est impliquée dans une tâche de conditionnement opérant. Cette approche boucle fermée nous permettra d'interroger de manière causale le rôle fonctionnel des activations à l’échelle mésoscopique qui se propagent à la surface du cortex cérébral. Tout d'abord, nous cherchons à caractériser l’impact sur les performances comportementales de l’organisation des entrées sensorielles corticales à l’échelle mésoscopique. En effet, nos données récentes montrent que les souris ne sont capables d’apprendre une tâche de contrôle guidée par des photoactivations patternées de la channelrohdopsine dans le cortex somatosensoriel primaire (S1) que si ce retour sensoriel artificiel adhère de façon biomimétique à l’organisation cartographique de cette zone. Notre premier but sera d'explorer la contribution des différentes couches corticales à ce phénomène. Pour cela nous utiliserons des souris double- et triple-transgéniques qui limiteront l’expression de la Channelrhodopsine — et donc le retour sensoriel de la tâche — à la couche 2/3, ou au contraire à la couche 4 (couche d’entrée dans S1). Notre second but sera de mieux caractériser la capacité spécifique des souris à extraire l’information à partir de stimulations structurées à l’échelle mésoscopique. Pour cela, nous entrainerons des souris transgéniques à une tâche de choix forcé, au cours de laquelle elles devront discriminer entre des photostimulations délivrées dans S1 qui diffèrent par leur organisation spatiale, soit à une échelle critique de 500 µm, soit à une échelle 10 fois plus petite. Notre hypothèse est que, du fait de la propagation latérale de l’activité à la surface corticale, seules les propriétés mésoscopiques pourront être efficacement discriminées par les souris. Enfin, notre troisième objectif sera d’établir si, au-delà de son rôle potentiel dans l'intégration sensorielle, l’activité corticale à l’échelle mésoscopique peut être contrôlée volontairement par les souris afin de résoudre une tâche. Pour cela, nous acquerrons via imagerie à haute fréquence les vagues d’activité corticale à l'échelle mésoscopique, et nous extrairons en temps réel leur position et orientation. Nous pourrons ainsi tester si des souris peuvent être entraînées à piloter directement des vagues corticales afin d’obtenir une récompense. Notre programme de recherche participera à mieux comprendre le rôle fonctionnel des dynamiques mésoscopiques de l'activité corticale dans le transfert et le traitement de l'information. Au-delà de cette contribution, qui sera d'un grand intérêt pour la communauté des neurosciences, ces travaux permettront également une meilleure compréhension des mécanismes en jeu dans les interfaces cerveau-machine actuelles basées sur l'électroencéphalographie, et ce faisant ouvriront de nouvelles perspectives pour le développement d'interfaces plus efficaces.

Les environnements visuels naturels dans lesquels nous avons évolué ont façonné et contraint les mécanismes neuronaux de la vision. Des progrès rapides ont été réalisés ces dernières années pour comprendre comment la rétine et le cortex visuel sont spécifiquement adaptés au traitement des scènes naturelles. Cependant, les études de cette tradition de recherche ont principalement porté sur le traitement d'images naturelles dans le domaine spatial. Bien que le traitement des propriétés temporelles des stimuli visuels soit tout aussi important que les propriétés spatiales, les stimuli avec une dynamique temporelle naturaliste valide n'ont pas été suffisamment étudiés. Bien que les objets et les créatures que nous observons subissent une variété de mouvements intrinsèques, les mouvements de la rétine sont probablement les mouvements d'image les plus fréquents en raison de nos propres mouvements oculaires: en vision libre chez l'homme, les saccades oculaires se produisent environ trois fois par seconde, déplaçant l'image rétinienne à des vitesses de 100 à 500 degrés d'angle visuel par seconde. Comment ces décalages très rapides sont supprimés, conduisant à des représentations claires, précises et stables de la scène visuelle est un problème fondamental non résolu en neuroscience visuelle connu sous le nom de suppression saccadique. Une des raisons pour lesquelles ce problème est difficile est d'ordre technologique: pour progresser, nous devons simuler visuellement ces déplacements rétiniens rapides, mais les écrans d'ordinateur ont été trop lents pour produire des simulations adéquates. Dans ce projet, nous proposons une convergence unique entre la neurophysiologie, la modélisation et la psychophysique, aidée par les récents développements technologiques. Certains des partenaires ont été à l'avant-garde des récents développements qui ont permis de réaliser que les stimuli en mouvement entraînent des vagues d'activité dans le cortex visuel primaire, se propageant à des vitesses similaires à celles produites par les saccades. D'autres partenaires ont développé des modèles détaillés de la rétine et du cortex visuel primaire basés sur des enregistrements multi-électrodes de la rétine et l'imagerie optique du cortex qui ont pu tenir compte de ces phénomènes ondulatoires. Enfin, un autre partenaire a récemment fait des observations psychophysiques - aidées par de nouveaux écrans informatiques ultrarapides qui nous permettent de simuler de manière réaliste la dynamique saccadique sur une rétine statique - qui montrent comment la dynamique de l'image seule peut rendre compte des phénomènes de suppression saccadique. L'hypothèse principale que nous allons tester dans ce projet est que les ondes corticales, entraînées par des connexions horizontales, sont le substrat physiologique de ces phénomènes de suppression. Si cette hypothèse est vraie, nous aurons résolu le problème séculaire de la stabilité de la vision en dépit des mouvements oculaires, en invoquant des mécanismes physiologiques élégants et bien documentés. Nous prévoyons que la convergence de ces trois courants et méthodologies de recherche conduira à des progrès rapides dans la compréhension de l'adaptation du système visuel à la dynamique naturaliste. Les observations psychophysiques fourniront de nouvelles pistes et cibles pour la neurophysiologie et la modélisation, qui à leur tour peuvent fournir des explications neuronales détaillées pour la psychophysique. Nous prédisons que les architectures neuronales qui ont été découvertes dans la rétine et le cortex visuel primaire se révéleront les plus efficaces lors du traitement de stimuli naturalistes et rapides qui surviennent à la suite de mouvements oculaires.

Durant notre vie, nous exécutons des tâches exigeant une motricité fine acquises par la pratique, comme faire du vélo, jouer de la guitare ou même parler. La parole repose sur un apprentissage sensorimoteur au cours duquel un bébé découvre les actions à exécuter pour dire un nouveau mot par exploration motrice et perception de ses propres actions. Les ganglions de la base (BG) pourraient permettre la détection des erreurs et ainsi guider cet apprentissage par essais/erreurs. Les BG contrôlent les adaptations comportementales qui seraient ensuite lentement incorporées dans les réseaux corticaux prémoteurs en aval, notamment grâce à la boucle cortico-sous-corticale des BG. Ici, nous supposons que la stabilisation corticale opérée par les BG se produit pendant le sommeil par l’implication de processus actifs, telle qu’une coordination d’ensembles neuronaux du réseau BG-cortical, celle-ci étant un substrat neurophysiologique possible pour l’imprégnation à long terme de tâches motrices récemment acquises. Pour comprendre la dynamique du réseau BG-cortical pendant l'apprentissage moteur et l'impact du sommeil sur celle-ci, nous étudions l'acquisition du chant chez l'oiseau chanteur. C’est une forme naturelle d'apprentissage sensorimoteur similaire à l'acquisition de la parole humaine et au cours duquel un oisillon apprend à imiter le chant d’un adulte (un tuteur). Les oiseaux chanteurs possèdent un réseau de noyaux cérébraux dédiés au chant, dont une boucle BG-thalamo-corticale, et qui partage des analogies avec les aires cérébrales impliquées dans le langage humain. Le sommeil de ces oiseaux présente de plus des caractéristiques semblables à celui des mammifères et semble jouer un rôle important dans l'apprentissage du chant. Les oiseaux chanteurs sont donc un modèle particulièrement adapté pour comprendre les bases neurobiologiques de l'apprentissage moteur et le rôle du sommeil. Nous émettons l'hypothèse que le sommeil joue un rôle essentiel dans la réorganisation dynamique du réseau BG-cortical et la consolidation du chant. Nous supposons que des événements durant l'apprentissage (chants produits par le jeune, exposition aux chants du tuteur) ont un impact sur l'activité hors ligne (phases de sommeil et/ou de repos) dans le réseau BG-cortical. L'activité hors ligne, sous forme d’ondes lentes synchronisées, d’oscillations à haute fréquence ou de réactivation de bouffées de potentiels d’action dans l'ensemble du réseau, pourrait consolider l'adaptation des chants par les BG dans les noyaux prémoteurs. On s'attend donc à d’importants changements de coordination d'activité dans les assemblées neuronales du réseau BG-cortical pendant l'apprentissage. Nous réaliserons des expériences longitudinales, en analysant les changements quotidiens de dynamiques dans le réseau BG-cortex au niveau neuronal et en les mettant en relation avec les paramètres acoustiques et les performances d'apprentissage du chant. Nous effectuerons des enregistrements extracellulaires simultanés à grande échelle des BG et noyaux corticaux. Nous mènerons des expériences pour établir des relations de cause à effet entre les périodes d'activité des BG et les performances d'apprentissage du chant en perturbant de façon chronique les oscillations à haute fréquence chez des oiseaux endormis et en évaluant leur impact sur l'apprentissage du chant. Nous révélerons ainsi comment la synchronisation pendant le sommeil entre différentes aires cérébrales impliquées dans l'apprentissage sensorimoteur sous-tend la consolidation de l'apprentissage des tâches motrices. La recherche proposée se situe à l'interface entre des questions fondamentales pertinentes pour la compréhension des processus neurobiologiques liés au sommeil et mis en jeu lors d’apprentissage moteur complexe et des questions pathologiques pour l'évaluation de l'impact, tant au niveau neuronal que comportemental, d’une altération de ces processus.

Le cervelet est une région cérébrale historiquement connue pour son rôle moteur. Cependant les données cliniques et expérimentales convergent vers l’idée que cette structure intervient également dans certaines fonctions cognitives et émotionnelles. Le cervelet a une organisation anatomique particulière, le subdivisant en 10 lobules distincts qui sont anatomiquement connectés, via les noyaux profonds, à de nombreuses régions corticales motrices et non motrices tels que les cortex moteur et préfrontal, la VTA et l’hippocampe, expliquant ainsi son influence à la fois motrice et cognitive. Au-delà de cette organisation lobulaire, il existe au sein de chaque lobule des clusters de cellules de Purkinje (CP) activées de manière synchrone et formant ainsi des microdomaines fonctionnels. Ainsi, la participation du cervelet à des fonctions motrices et cognitives s’effectue de manière adaptée au contexte et reposerait sur l’activation sélective de microdomaines particuliers. De manière intéressante, les études modélisant ce fonctionnement modulaire par microdomaines suggèrent que les afférences monoaminergiques du cervelet pourraient sous-tendre de telles activations sélectives et épisodiques. Cependant, ces afférences ne présentant pas de structure synaptique bien définie et présentant un mode de transmission volumique, il est peu probable que leurs activations seules permettent de définir des microdomaines fonctionnels avec exactitude. Le cortex cérébelleux présente une forme unique de cellule astrogliale, les cellules de Bergmann (CB), en forte interactions avec les CP, seule sortie neuronale du cortex cérébelleux. Les CB représentent un type cellulaire majeur du cervelet, et sont connues pour leurs rôles dans le support métabolique et le maintien des homéostasies ioniques et hydriques. De plus, il a été démontré qu’outre ces fonctions de support, les CB sont capables de contrôler l’efficacité des entrées synaptiques glutamatergiques sur les PC. Nos données montrent que les CB expriment le transporteur vésiculaire de monoamine VMAT2 et le transporteur de monoamine (dopamine et noradrénaline) DAT, atypiques dans les astrocytes. Notre hypothèse est donc que via cette propriété unique, le réseau dense de CB module finement l’homéostasie monoaminergique et contrôle ainsi la précision de recrutement de microdomaines appropriés permettant une implication du cervelet adaptée au contexte. Nous examinerons donc la contribution des CB dans la modulation monoaminergique des CP et ses conséquences sur les processus moteurs et cognitifs. Pour se faire, notre projet implique 4 équipes ayant des expertises complémentaires : l’Equipe 1, CNRS/Université Paris 6, Cervelet Navigation et Mémoire, pionnière de tests comportementaux de la fonction cognitive du cervelet auxquelles elle associe des enregistrements électrophysiologiques pendant le comportement ; l’Equipe 2, CNRS/Université Paris-Saclay, NeuroPSI,Astrocytes et Cognition, expert des interactions neurogliales dans le cervelet et des modulations monoaminergiques astrocytaires; l’Equipe 3, Inserm, Institut de Génétique Fonctionnelle Montpellier, Circuits Neuronaux et Transduction du Signal, hautement spécialisée dans l’analyse moléculaire de la signalisation dopaminergique et dans le développement des approches Ribotag permettant d’isoler les ARNm gliaux ; enfin l’équipe 4, CNRS/Université Paris-Saclay, Laboratoire de Neuropharmacologie, apporte son expertise à la fois dans les aspects neuropharmacologiques du comportement et dans l’imagerie calcique sur animal libre de ses mouvements. L’alliance de ces 4 équipes permettra de 1/ identifier quels protagonistes monomaminergiques sont exprimés dans les CB et leurs influences sur les niveaux extracellulaires de monoamines, 2/caractériser le rôle des CB dans la plasticité des circuits neuronaux du cortex cérébelleux et 3/ déterminer le rôle des CB dans des fonctions cognitives et dans le recrutement de microdomaines fonctionnels associés.

La spectroscopie est une technique largement utilisée pour identifier les molécules grâce à leurs longueurs d'onde d'absorption, qui, chacune associée à une largeur de raie donnée, constituent une empreinte unique et reconnaissable des molécules. Le signal d'absorption peut être amélioré si les molécules sont placées près d'une surface métallique ou d'une nanostructure résonante qui augmente localement le champ électrique d'éclairage, une technique connue sous le nom de Surface Enhanced InfraRed Absorption (SEIRA). Toutefois, il existe encore plusieurs inconvénients qui entravent son utilisation pratique : 1) l'augmentation de l'absorption infrarouge reste encore faible. 2) L'amélioration est obtenue sur une bande passante limitée et ne cible pas toutes les bandes d'absorption du résonateur. 3) Ces démonstrations reposent sur un spectromètre infrarouge à la fois encombrant et coûteux. Le projet Dartagnan vise à relever ces défis en introduisant d'abord l'utilisation d'un nanorésonateur optique, basé sur une géométrie simplifiée du résonateur optique de Helmholtz. Il est simple à concevoir, et lorsque les molécules ciblées sont prises en compte dans son optimisation, leur absorption infrarouge caractéristique est améliorée de plusieurs ordres de grandeur sur une large gamme spectrale. Ensuite, un ensemble de résonateurs de géométries diverses peut être utilisé comme système matriciel fonctionnant en émission thermique ou en transmission avec un éclairage filtré dont la signature capturée par un imageur IR à faible coût permet l'identification des molécules par comparaison avec une base de données. Ce système matriciel joue le rôle d'un spectromètre simplifié, bien que ses performances soient dégradées, il permettra d'obtenir un capteur autonome et peu coûteux. Le projet Dartagnan est divisé en deux phases. Tout d'abord, la démonstration du signal SEIRA de haute sensibilité dans la gamme 5-12 µm sur diverses molécules intervenant soit dans la dégradation des explosifs et des stupéfiants, soit comme réactifs dans leur fabrication. Dans la seconde partie du projet, l'objectif est de développer une preuve de concept de capteur optique capable d'identifier les molécules d'explosifs et de narcotiques et de les distinguer sélectivement les unes des autres, ainsi que de molécules tierces, grâce à leur signature infrarouge, et qui soit en même temps simple à mettre en œuvre et à déployer (coût, compacité, portabilité, consommation d'énergie). Les nanorésonateurs développés dans la première phase, couplés à un détecteur infrarouge matriciel, constitueront la partie principale du dispositif de détection qui fournira des informations spectrales sur un nombre limité de longueurs d'onde. Le capteur matriciel développé au cours du projet aura une sensibilité de l'ordre du picogramme, avec la capacité de distinguer plusieurs familles de molécules et avec un faible taux de fausses alertes. Les critères de réussite du projet DARTAGNAN sont les suivants : 1) Démonstration expérimentale d'un résonateur de Helmholtz non polarisé en transmission (T>80% à la résonance). 2) Démonstration expérimentale d'une augmentation de l'absorptivité (signal SEIRA) supérieure à 0,8 sur un résonateur unique. 3) Détection sensible de moins de 10 picogrammes de molécules sur un seul résonateur. 4) Preuve de concept du capteur (TRL 4) avec une détection sensible de 1 nanogramme de molécules, et une détection sélective de 10 molécules différentes. Le développement de ce capteur, capable d'identifier des molécules chimiques grâce à leur signature infrarouge, a de nombreuses applications qui vont bien au-delà des applications aux menaces NRBC-E et de la lutte contre la criminalité : biologie, détection des intoxications alimentaires, médecine, surveillance de la pollution. À terme, le projet ouvrira la voie à un transfert de technologie du capteur optique développé.

Omniprésents dans notre quotidien, les systèmes mobiles et les objets connectés sont les cibles de nombreuses attaques. En particulier, les attaques par canaux auxiliaires basés sur l'observation du champ électromagnétique ou la consommation, sont extrêmement dangereuses car quasi-impossible à détecter. De plus, on constate que les systèmes endurcis pour faire face à ces attaques restent vulnérables à cause des effets de la micro-architecture qui sont mal connus et complexes à modéliser. Le projet IDROMEL propose de concevoir de manière ascendante un ensemble de méthodes et outils pour la conception de systèmes mieux sécurisés. Ainsi, à partir de méthodes de caractérisation et de modèles adéquats de la micro-architecture, IDROMEL propose de mettre au point des outils d’analyse de sécurité par simulation et par vérification formelle, une sécurisation automatisée à la compilation ainsi que des protections matérielles permettant une sécurisation logicielle plus légère.

Afin d’évaluer le niveau de sécurité des composants utilisés dans les cartes à puces ou passeports en conservant toujours leur avance sur les fraudeurs, les ingénieurs et chercheurs sont en recherche constante de nouvelles techniques d’attaques. Récemment, les chercheurs du CESTI-LETI ont exploré une nouvelle approche pour perturber des circuits électroniques avec un faisceau de rayons X nano-focalisé au synchrotron. Ils ont montré qu'il est possible d'effacer l’information contenue dans une cellule mémoire unique de type Flash de technologie 350nm ou SRAM de technologie 45nm. L’objectif de ce projet est de démontrer la pertinence des attaques de circuits intégrés par rayons X sur des technologies plus avancées soit en utilisant un rayonnement synchrotron soit avec des moyens d’attaques plus accessibles tels que des sources de rayons X de laboratoire (CESTI, LSOSP et le SIMAP). La simulation et la modélisation des mécanismes mis en œuvre (à TIMA et ONERA) permettront dans le cadre de ce projet le développement des contre-mesures logicielles et matérielles adéquates qui seront testées expérimentalement. Ces nouvelles méthodes d'attaques pourront peut-être un jour faire partie du schéma de certification Critères Communs pour les composants utilisés dans le domaine de la cybersécurité.

Le but principal du projet est l'application de techniques d'équations aux dérivées partielles, d'analyse microlocale et de théorie de la diffusion à l'étude de la matière quantique en interaction avec la géométrie d'espace-temps. La dernière décennie a vu des progrès spectaculaires dans la description mathématique des phénomènes en physique relativiste. Cependant, l'un des grands défis qui persiste est de comprendre comment la présence de la matière quantique modifie les équations d'Einstein (et donc la géométrie), et comment la dynamique des espace-temps induit des effets quantiques. Le programme sera d'explorer des sujets tels que la théorie de la diffusion des champs de jauge, la quantification de la gravité linéarisée ainsi que les problèmes de renormalisation en relation avec les EDP et la géométrie lorentzienne, avec l'objectif final d'établir une formulation rigoureuse des théories où les degrés de liberté quantiques interagissent avec la gravité.

Le but de ce projet est de développer une théorie pluripotentielle parabolique inspirée du programme des modèles minimaux (MMP) dont le but est la classification des variétés projectives. Suite à un travail célèbre de Birkar-Cascini-Hacon-Mckernan montrant l'existence de modèles minimaux pour les variétés de type général, Song et Tian ont proposé une approche analytique analogue utilisant le flot de Kaehler-Ricci. Les modèles en question étant nécessairement singuliers, la construction de solutions faibles au flot de Monge-Ampère s'impose. Les premiers éléments d'une théorie pluripotentielle parabolique ont été élaborés par Guedj-Lu-Zeriahi et permettent de traiter le cas des singularités kawamata log terminales. Dans ce projet on cherche à développer plus avant cette théorie en l'étendant au cas des singularités plus générales rencontrées dans le MMP, et en étudiant la convergence géométrique des flots de Monge-Ampère.

En géométrie complexe, on distingue trois grandes classes de variétés selon le signe du fibré canonique. Parmi celles à fibré canonique trivial, les variétés hyperkählériennes sont les moins bien comprises, notamment faute d'exemples. Cependant, des liens subtils ont été découverts avec certaines variétés de Fano, dont la géométrie est plus accessible. L'objectif du projet est d'approfondir ces liens. Au niveau géométrique, via l'étude des variétés de Fano de type K3 : on espère leur associer des variétés hyperkählériennes construites comme espaces de cycles, ou comme espaces de modules d'objets dans la catégorie dérivée. Au niveau catégorique : la catégorie dérivée d'une variété de Fano contient parfois une sous-catégorie semblable à celle d'une variété hyperkählérienne. Au niveau des cycles algébriques : les anneaux de Chow des variétés hyperkählériennes devraient posséder de remarquables propriétés, que nous souhaitons mieux comprendre via les variétés de Fano associées.

La prévision est une tâche majeure des statistiques dans de nombreux domaines d'application. Elle prend souvent la forme d'une prévision probabiliste où la distribution dite prédictive représente l'incertitude des résultats futurs compte tenu des informations disponibles aujourd'hui. La prévision de la répartition des événements rares et extrêmes, par exemple les risques environnementaux tels que les inondations ou les vagues de chaleur, qui peut avoir des conséquences socio-économiques majeures mais pour lesquelles les prévisions actuelles sont souvent inexactes et insatisfaisantes, est particulièrement intéressante. En météorologie et prévisions météorologiques, les modèles de prévision numérique du temps actuels sont plutôt satisfaisant pour les événements météorologiques non extrêmes mais échouent souvent à fournir des prévisions précises sur les événements météorologiques extrêmes. L'un des objectifs est de proposer de nouvelles méthodes statistiques de post-traitement qui sont adaptées à la sortie des modèles de prévision numérique utilisés en météorologie afin d'améliorer la prévision des conditions météorologiques extrêmes. Une méthode basée sur les arbres comme la forêt aléatoire généralisée pour les extrêmes sera développée. Les ensembles de données nécessaires à l'élaboration et à la validation des nouvelles méthodes proposées seront fournis par le Centre National de Recherche Météorologique (CNRM). Dans les prévisions de consommation d'énergie et d'électricité, l'équilibre entre la production et la demande est une préoccupation majeure et la prévision de la demande et surtout de ses pics est cruciale. Electricité de France (EDF) a développé une forte expertise où un outil clé est la possibilité de combiner différents modèles pour améliorer la prédiction. L'agrégation d'experts est une autre direction principale du projet T-REX avec un accent sur les experts spécialisés qui se concentrent sur les régimes extrêmes. EDF fournira des ensembles de données pertinents pour les prévisions de consommation d'électricité. La théorie des valeurs extrêmes fournit un cadre théorique pour l'évaluation des risques et l'estimation mathématiquement justifiée des probabilités d'événements rares. Le projet T-REX est ancré dans cette théorie et tissera des liens entre différents domaines de recherche pour améliorer les prévisions probabilistes des extrêmes pour les systèmes complexes et de grande dimension.

Le projet "Symétries et espaces de modules en géométrie algébrique et physique" (SMAGP) est un projet de recherche interdisciplinaire entre la géométrie algébrique, la théorie des formes automorphes et la physique théorique. L'objectif principal du projet est la description des propriétés géométriques, algébriques et arithmétiques des espaces de modules d'objets géométriques ou physiques liés par la présence de même type de symétrie. Notre étude passera par la découverte de symétries cachées et par l'exploitation de l'interaction entre la géométrie et la physique. Les symétries peuvent se manifester de différentes manières. Il peut s'agir d'un groupe d'automorphismes d'une variété préservant une certaine structure, par exemple, un groupe d'automorphismes symplectiques, ou le groupe de monodromie d'un espace de modules, ou le groupe des symétries d'un système intégrable. En physique théoriques, il peut s'agir, par exemple du groupe de transformations d'une fonction de partition dans une théorie quantique des champs. Tous ces groupes apparaissent dans la théorie des formes automorphes comme groupes modulaires ou paraboliques, ou comme leurs sous-groupes d'indice fini, bien que la preuve d'une telle réalisation puisse être totalement non triviale. Le projet comprend trois classes d'objets issus des trois domaines susmentionnés: (a) variétés spéciales à des symétries prescrites en géométrie algébrique, (b) réseaux indéfinis et formes automorphes associées, et (c) théories quantiques des champs, cordes, systèmes intégrables et intégrales de Feynman en physique. Les trois domaines sont interconnectées de plusieurs manières. Premièrement, les espaces de modules d'objets en (a) et (c) sont en même temps des quotients arithmétiques associés à des réseaux indéfinis en (b). Deuxièmement, les objets les plus intéressants de (c) sont construits à l'aide de la géométrie algébrique - en tant que variétés algébriques avec des structures supplémentaires. Troisièmement, les symétries entre les objets physiques de (c) se traduisent par des correspondances entre les espaces de modules de (b) ou par des automorphismes spéciaux agissant sur des variétés algébriques de (a). Une manifestation spectaculaire de cette correspondance est la symétrie miroir. Les variétés concernées en (a) comprennent les surfaces K3, abeliennes, d'Enriques ou de Del Pezzo, les espaces de modules de faisceaux, ainsi que les variétés hyperkähleriennes, irréductibles symplectiques, variétés de Calabi–Yau et de Fano. Les espaces de modules associés à ces variétés sont des quotients arithmétiques de la boule complexe ou de domaines symétriques de Siegel. Certains de ces quotients sont des espaces de modules de théories quantiques de champs ou des espaces des paramètres de certains types de systèmes intégrables. D'autres qui n'ont toujours pas d'interprétation claire comme espaces de modules peuvent être considérés comme attendant la découverte d'une telle interprétation. Cela justifie l'intérêt que suscitent de tels quotients. Les formes automorphes apparaissent également dans la description des amplitudes de diffusion de cordes, ce qui les relie avec l'outil classique d'étude des amplitudes de diffusion, les intégrales de Feynman. Du point de vue de la géométrie algébrique, les intégrales de Feynman sont des périodes de variétés algébriques avec des propriétés géométriques, algébriques et arithmétiques très riches que l'on étudie avec des outils très divers comme formes automorphes, variations de structures de Hodge mixtes et la théorie des motifs. Le projet SMAGP vise à concentrer les efforts de chercheurs ayant des perspectives différentes sur ces objets à l'interface des trois domaines - géométrie algébrique, formes automorphes et physique théorique - ce qui ouvrira de nouvelles voies de recherche et de nouveaux points de vue. La recherche proposée aura un impact fondamental et débouchera sur des progrès significatifs dans ce domaine interdisciplinaire.

La dynamique d'aimantation à l'échelle du temps électronique (femtoseconde et picoseconde) reste un domaine de recherche intense vingt ans après les premières études novatrices. Les efforts visant à comprendre et à contrôler ces dynamiques sont non seulement d’un intérêt fondamental, mais également technologiques: de grandes entreprises telles que Seagate investissent massivement dans la R&D afin de développer des dispositifs de stockage de données basés sur les effets magnéto-optiques et des technologies utilisant des lasers ultra-rapides dans le but d'optimiser les technologies actuelles pour des fréquences de travail de l'ordre du GHz. Dans ce contexte, le développement d’une métrologie capable d’accéder à la structure de spin dans des matériaux magnétiques avec une résolution spatiale nanométrique aux fréquences du GHz est d’une importance stratégique primordiale.

La (photo)électrolyse est un moyen pour produire de l’hydrogène ou réduire le CO2. Dans ce dispositif, la réaction chimique se produit à l’interface entre l’électrode et l’électrolyte. Pour améliorer les performances il est nécessaire de caractériser cette interface en conditions réelles. Dans le projet OPTYMAL nous développerons trois spectroscopies complémentaires pour étudier in situ ou operando la réactivité d’électrodes solides avec un électrolyte aqueux pour différentes conditions expérimentales (pH, lumière, champ électrique, champ magnétique, taux de CO2 dissous…). Ainsi nous pourrons caractériser la structure électronique et la structure cristallographique de l’électrode pour les différents stades d’exposition à l’électrolyte: surface post mortem, surface avec l’électrolyte et surface operando. Les résultats expérimentaux seront comparés à des calculs théoriques de façon à proposer une description fine de l’interface liquide/solide à l’échelle moléculaire.

Le rayonnement électromagnétique aux fréquences moyen-infrarouge (MIR) et térahertz (THz) (0,1 à 100 THz) adresse une grande variété d'interactions lumière-matière. Cependant, la diffraction limite la résolution spatiale des microscopes classiques en champ lointain à la moitié de la longueur d'onde du rayonnement, typiquement 1 µm à 1 mm pour les longueurs d'onde THz. Dans ce contexte, la proposition HYPSTER vise à instrumenter au-delà des limites en proposant un nouveau microscope optique en champ proche. Cet outil intégrera i-une nouvelle technologie de sondes microsystèmes (MEMS) et ii-une chaîne de signal avec une source synchrotron à large bande et une sensibilité en détection améliorée d’un ordre de grandeur (méthode de détection électro-optique). Dans le cadre de la recherche sur les nanomatériaux liée aux défis de la spintronique moderne (mémoires ultra dense set ultra rapides), les avancées instrumentales seront appliquées à la physique de couches minces antiferromagnétiques.

La physique des spin-vallées dans monocouches de dichalcogénures de métaux de transition (TMD) a suscité l’attention en raison de son éventuelle application. Dans les TMD deux vallées distinct existent, ou des excitations peuvent être créées par un laser et peuvent être suffisamment estables pour être manipulées. Le rôle des défauts atomiques et du confinement dans la décroissance de l'excitation fait l'objet de débats. La compréhension de la désintégration est limitée de résolution spatiale des techniques optiques. SpinE comblera cette lacune en concevant de nouvelles approches de spectroscopie associant des techniques d'électrons et de photons dans un microscope électronique. Les impulsions laser seront utilisées pour créer des états excités qui seront détectés par spectroscopie électronique à résolue temporellement. La résolution atomique du microscope électronique permettra d'étudier le rôle des défauts, des interfaces et du confinement dans la décroissance de l'excitation.

L'une des alternatives prometteuses pouvant substituer les ressources fossiles est l'utilisation des huiles microbiennes. Parmi les stratégies pouvant réduire leurs coût de production, on peut citer l’ingénierie d’acides gras à haute valeur ajoutée, la fermentation sur un substrat bon marché, et la transformation des huiles en produits de plus haute valeur ajoutée. Dans ce contexte, le projet YaLiOl vise à proposer une nouvelle voie en oléochimie à base d’acides gras à chaîne impaire (AGCI) produits par la levure Yarrowia lipolytica. Les objectifs de ce projet consistent en 1) l’ingénierie de Y. lipolytica pour la production d’AGCI, 2) la mise au point d’un milieu de fermentation basé sur la mélasse de betterave à sucre, et 3) la récupération des AGCI, leur caractérisation et leur transformation en dérivés oléochimiques comme modificateurs de viscosité de lubrifiants et pour le stockage de l’énergie thermique. La production à l'échelle pilote d'huile et d’esters d’acides gras impairs contribueront à compléter l'étude financière.