La Réunion des orsem 101





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La conférence magistrale de M. Pierre -Gilles

de GENNES



Extraits sélectionnés et mis en forme par le Général de Corps d’Armée (cr) PIROTH, Président de l’Amicale de l’EMSST.

Le conférencier, qui se considère un peu marin pour avoir servi pendant vingt-sept mois dans la marine nationale à l’époque des opérations en Algérie exprime en préalable sa sympathie pour l’EMSST et ses stagiaires.
Il introduit ensuite le sujet de sa conférence : « l’innovation ». « Elle est évoquée et appelée à tout bout de champ, dans des colloques, des discours ou lors de remises de prix. Mais qu’en est –il vraiment ?

On n’abordera pas au cours de cette conférence le domaine de l’innovation dans l’armement – bien connu des auditeurs - mais celui de l’innovation économique, à l’expérience des pays occidentaux, et qui seule nous permet de maintenir le confort extraordinaire que nous ont légué nos ancêtres de la révolution industrielle, notamment ceux des chemins de fer, des routes, des réseaux électriques.

Si l’on veut maintenir ce confort, il faut, à une époque où notre main d’œuvre beaucoup plus chère que la main d’œuvre asiatique, par exemple, que nous fassions des pas de géant dans l’innovation.
Et même, en dépassant cet égoïsme occidental, nous sommes bien conscients que nous marchons vers un conflit généralisé entre le Nord et le sud si l’on n’y remédie pas à temps. L’origine peu discutée de ce risque est la natalité. La population mondiale croît de façon extrêmement dangereuse pour l’avenir.

La solution, la question est : comment infléchir pacifiquement la courbe de natalité ?

Il existe une loi expérimentale selon laquelle on arrive à faire baisser la natalité par une élévation du niveau de vie et on peut citer comme exemple, à cet égard, le cas de la Turquie.

Il conviendrait donc d’arriver à élever le niveau de vie du Tiers monde et, ce, par des moyens qui ne peuvent pas être ceux que nous avons Très souvent, il faut trouver des solutions techniques plus simples plus expéditives, plus modestes et là tout est à créer : on a énormément besoin de l’innovation. »
Voilà le point de départ de cette conférence.
« Ce qu’il faut rappeler, c’est que le souci d’innovation est ancien. Ainsi, en 1900, le savant allemand OSWALD reçoit une délégation japonaise. Pour situer cet événement sur le plan historique, il convient de préciser que 40 ans auparavant le Japon était encore au Moyen-âge et que c’est à partir de 1860 qu’il a basculé dans le modernisme. Et cette délégation déclare à OSWALD « Nous avons construit sur le modèle occidental des collèges, des lycées, des universités et nous avons un développement technologique assez fort mais nous ne sommes pas satisfaits : Ce système ne créé pas suffisamment de gens imaginatifs. » (40 ans après leur émergence du Moyen- âge !)

Cette question interpella OSWALD et fut à l’origine d’un livre qu’il écrivit sur les grands chimistes de son temps pour montrer des caractères imaginatifs sans cependant apporter de réponse précise.
La question existe actuellement, comme elle existait à cette époque. Nous savons tuer l’imagination par des enseignements inadaptés. Mais nous ne savons pas tellement la développer. »
A cet endroit, le conférencier a ouvert une parenthèse d’humilité pour dire qu’il n’était pas un inventeur mais qu’ayant rencontré et formé beaucoup d’inventeurs et dialoguant très fréquemment avec eux il lui est possible de parler de l’innovation en observateur averti. Il se limitera cependant aux domaines de la chimie et de la physique qu’il connaît parfaitement
* *
« Commençons par une question : qu’est ce qui est important en matière d’innovation ?
Au préalable, une remarque : les nations latines tombent souvent dans le piège qui consiste à croire que les grandes découvertes se font par la théorie.

C’est parfois vrai. Citons deux exemples :
- celui de l’électronique et, plus précisément, du transistor (1948) où l’association de trois personnes différentes dans leur formation et leur culture scientifique - un théoricien abstrait, un théoricien pragmatique et un ingénieur électronicien - engendrent la révolution de la communication.

- celui du laser pour lequel on peut être très fier d’avoir réalisé ces systèmes, mais pour lesquels il convient de rester modestes car il y a certainement eu, par le passé, des effets lasers lors d’expériences en laboratoires sans que l’on s’en aperçoive à l’époque..
A l’inverse, il arrive aussi que des idées fausses donnent des découvertes intéressantes. C’est le cas de la montgolfière. Les frères Montgolfier rêvaient de créer une machine qui leur permette de voler. Or, la science la plus développée de cette seconde partie du XVIII° siècle est l’électricité. On sait construire une machine électrostatique avec des voltages très élevés, on connaît la décharge électrique provoquée0 ainsi que la propriété d’un bâton d’ambre frotté à une peau de chat d’attirer de petits bouts de papier, pourvu qu’il n’y ait pas d’humidité. Cette dernière observation conduit les deux frères au raisonnement suivant : puisque des charges de même nature se repoussent, fabriquons un objet du même signe électrique que la terre et, repoussé, il s’élèvera dans l’air. Et pour supprimer l’humidité, allumons un feu dessous. Ce qui fut fait et le ballon s’élevant, chacun de croire à la véracité de cette théorie. Il fallut plusieurs mois avant que les frères ne réalisent que leur envol était dû simplement à l’air chaud !
Quelles sont les qualités nécessaires à l’innovation ?
La première est le bon sens.

A ce propos, citons l’exemple du grand physicien Enrico FERMI, constructeur du premier réacteur nucléaire, enseignant à l’Université de Columbia à New York à la fin de la seconde guerre mondiale.

Pour inculquer cette notion aux nouveaux admis à l’université, il leur pose le problème suivant : estimer le nombre d’accordeurs de pianos à New York. Et la démarche est la suivante : il y a dix millions d’habitants à New York, soit à raison d’un piano pour 100 habitants, cela donne 10000 pianos. Combien de temps un piano reste –t-il accordé dans l’environnement climatique de New York : 3 ans, soit 1000 jours ? Cela donne 100 pianos à accorder par jour soit une fourchette de 50 à 100 accordeurs. E.FERMI faisait ensuite vérifier le nombre d’accordeurs inscrits dans les pages jaunes de l’époque pour vérifier et apprécier le résultat obtenu.

Cet esprit est fondamental pour notre activité scientifique créatrice ; elle l’est aussi pour le citoyen et si l’on éduquait nos enfants selon ces principes, ils sauraient estimer des conséquences telles que l’impact du nuage de Tchernobyl ou d’autres cas analogues qui concernent la vie du citoyen. Mais cela ne n’est pas enseigné dans nos établissements scolaires.
La deuxième, c’est l’observation.

Un siècle plus tôt, la population était essentiellement rurale. Les gens savaient observer. L’école de Jules Ferry, conçue de façon très intelligente, donnait quelques bases théoriques complémentaires pour éclairer leurs observations.

Puis la population a basculé et est devenue essentiellement urbaine. Les « gosses » ne sortent plus en milieu naturel , n’observent plus, mais l’école, elle, est restée théorique. Nous sommes dans une mauvaise situation

Or c’est une qualité essentielle comme le montre l’exemple du scientifique allemand Eckmann0, qui, entre les deux guerres, se promène sur les bords de la Baltique au moment du dégel. Le vent vient de l’Ouest. Il regarde attentivement la mer et remarque les glaçons poussés par le vent ne vont pas rigoureusement vers l’Est. Après avoir réfléchi quelques semaines à cette observation, il conclut que c’est la rotation de la terre qui est la cause de la dérive et il le démontre par le calcul. Ce qui est remarquable, ce n’est pas le calcul – que beaucoup sauraient faire – mais le fait d’avoir été capable de remarquer que les glaçons ne se dirigeaient pas vers l’Est.
La qualité suivante est la ténacité, qualité bien connue des militaires.

Je l’illustrerai par deux exemples :
1. Monsieur CARLSON employé dans un bureau de brevets américain est licencié  lors de la crise de 1928 et se retrouve au chômage. Cherchant une activité il veut exploiter sa conviction qu’il est possible de découvrir un nouveau mode de reproduction des documents pour remplacer le procédé de l’époque - le stencil violet de qualité médiocre et salissant. Il estime qu’il n’arrivera jamais à rentabiliser un procédé photographique face à des firmes du « poids » de Kodak. Il lui faut donc trouver autre chose.

Il s’est inscrit à la NY Public Library qui offre à ses lecteurs une vaste collection de livres très variés.

En consultant ces livres, il s’arrête sur une expérience qui consiste à tapisser une feuille de zinc; les électrons aiment plus le sélénium que le zinc ; il se crée donc une couche négative au contact Se-Zn et une couche positive coté air ; sur ce dispositif, l’envoi de lumière engendre un déplacement des électrons et donne une image non visible du motif à reproduire.

L’étape suivante a été de rendre visible l’image. Pour cela, CARLSON s’est rappelé que pour repérer des charges électrostatiques on utilise des petits bouts de papier qui, attirés par les charges de signe opposé, indiquent ainsi leur emplacement. Mais il fallait à CARLSON une grande quantité de révélateurs minuscules et il eut l’idée d’utiliser pour cela de la poudre de lycopode0. Il fait tout cela dans son évier. Ce procédé a été exploité à partir de 1948 par la Haloïd Corporation devenue depuis la Rank Xérox.

Mais ce qui est remarquable c’est la ténacité de CARLSON : 20 ans de travail solitaire. Dans un cas de ce genre ce n’est vraiment pas la théorie qui prime.
2. L’exemple, féminin, à la fin du 19° siècle de la fermeture des corsets et bottines à boutons. Cela nécessitait du temps pour accrocher et détacher ces effets et, souvent, de l’aide.

W. TADRON en 1891, décide de trouver un système plus simple de mise en œuvre qui ouvre tout d’un coup. Il se lance dans l’étude et l’expérimentation de systèmes rigides complexes, pendant des années, sans succès. En 1905, il est rejoint par M. SUNDBACK et ils remplacent les systèmes rigides par un système souple : la fermeture éclair est née. Si un martien relevait les innovations terrestres les plus utiles, il noterait le laser, le transistor mais aussi la fermeture éclair ! Mais le message est qu’il faut plus de quinze ans pour innover.

La quatrième qualité est de savoir recourir à des moyens simples et pas nécessairement à la chose la plus compliquée.

Je citerai là l’exemple d’Agnès POCKELS, au milieu du 19° siècle en Allemagne, qui est certainement la première chercheuse reconnue comme telle. Elle est passionnée par le problème de la capillarité, très actif à l’époque. Ce que l’on savait, c’est qu’une goutte de liquide n’aime pas s’exposer à l’air, cela lui coûte de l’énergie. La goutte n’aime pas montrer sa peau d’où sa forme sphérique. Pour modifier la goutte et accroître sa surface, il faut exercer une force proportionnelle à l’accroissement, et le coefficient de proportionnalité est dénommé tension superficielle.

Tous les savants de l’époque trouvaient des résultats très nettement divergents, du fait de la présence d’impuretés dans le liquide expertisé, impuretés que l’on n’arrivaient pas à éliminer. Agnès POCKELS0. a réalisé que les impuretés que l’on arrivait pas à éliminer (tels que savons, détergents) remontaient à la surface car elles n’aimaient pas l’eau Elle a noté que la présence de ces molécules permettait d’abaisser la tension superficielle et de faire mousser la surface du liquide. Elle a donc fait mousser les impuretés, les a écumées avec une palette, et a réitéré l’opération une dizaine de fois. Elle a pu alors mesurer la tension superficielle et trouver la valeur qui est reconnue de nos jours. C’est un exemple intéressant qu’il faut avoir en mémoire car, actuellement, devant un problème de ce genre, le premier réflexe est souvent d’employer d’emblée un « synchrotron ».
* *
Abordons maintenant la période contemporaine. En fait, il faut distinguer trois périodes en matière d’histoire de l’innovation.

La période du début est celle des solitaires dans des conditions difficiles
La seconde période est celle des compagnies comme BELL LAB, DUPONT de NEMOURS, les compagnies pétrolières. Elles ont créé le monde dans lequel nous vivons. BELL par le transistor, DUPONT par les plastiques, les pétroliers par la chimie.. On a travaillé avec un style nouveau, le travail en équipe multidisciplinaire : cinq à six praticiens et « un demi » théoricien. Un groupe soudé est davantage apte à faire face à l’imprévu et c’est aussi une force dans les rapports avec l’industrie.
Ce travail de groupe était fondamental. Mais c’est désormais du passé.
La troisième résulte d’un bouleversement économique majeur, qui a commencé par les industries automobiles il y a 25 ans, qui est la prise de pouvoir des grandes sociétés par les actionnaires. C’est très grave car, d’une certaine façon cela a changé les objectifs. Les électroniciens, les chimistes, les industries du XX° siècle avaient jusque là une vision à très long terme, des objectifs à 20 - 30 ans, qui ne sont plus acceptées par les actionnaires ( fonds de pension) qui ont une vision à 3 ans. C’est donc un phénomène majeur, un vrai problème. Car en travaillant à 3 ans, on réagit au marché et s’il est certes nécessaire de savoir ce qui intéresse la clientèle, ce n’est pas suffisant. Citons à ce propos, l’exemple de l’industrie horlogère suisse qui, il y a trente ans, fabriquait des montres à quartz superbes et la clientèle étant satisfaite ne cherche pas davantage à innover. Quelques années plus tard, l’irruption des produits asiatiques bouleverse le marché mondial et la Suisse perd sa domination pendant quinze ans avant de se rétablir. Cela montre bien le danger de cette approche à courte vue.

Autre exemple, celui d’un inventeur qui a eu l’idée que, en matière de radiographie, on pouvait faire mieux que la prise de vue traditionnelle à angle fixe et faire tourner la source de rayons X autour du patient. Il a donc réalisé un montage avec un tube à rayons X en rotation, prenant des clichés sous des angles différents, mu par un moteur d’aspirateur, et traitement des prises de vue par informatique avec une image infiniment plus belle que celle habituelle. Mais il aura mis huit ans à percer car le « marché » ne suivait pas. C’est ce que nous appelons désormais un scanner. Ce type de situation – ou l’on suit le marché – est une situation défensive donc généralement perdante à terme.

* *
Alors, que peut -on faire pour améliorer l’innovation ?
Je vois deux possibilités : créer des équipes mixtes entre grands groupes et encourager les stars-up.
1.Créer des équipes mixtes entre grand groupes :
On peut déjà citer plusieurs cas de réussite :


  • Le CEA et Saint-Gobain sur les colloïdes ( petites particules en suspension dans un liquide) qui a donné un leadership mondial

  • Le CNRS et Saint-Gobain surface du verre en cours

  • enfin, Atochimie et le CNRS sur les co-polymères bleus, remarquable.


C’est une bonne voie. C’est bon parce que cela associe et intègre pour chaque équipe 5 chercheurs « académiques » 5 industriels, plus quelques techniciens soit de 15 à 20 personnes. Les « académiques» apportent une ouverture car ont balayé large et ont des contacts mondiaux. Les Industriels apportent les vrais problèmes.

Ceci montre l’importance de la recherche appliquée et prouve qu’elle a sa place à coté de la recherche fondamentale. D’autres exemples d’interaction entre ces deux catégories de recherche peuvent être avancés et montrent leur complémentarité. Il faut donc dépasser le mépris de la recherche fondamentale vis à vis de la recherche appliquée et de la méfiance de la seconde pour la première.
2.les starts-up
Je cite ici l’exemple d’un jeune étudiant qui, au décès de son père, devait choisir entre ses études et la reprise de l’entreprise familiale dans le secteur médico-pharmaceutique. Son parcours universitaire a été aménagé pour qu’il puisse faire les deux; par ailleurs, il a tout de suite établi et dynamisé une coopération médecine – industrie chimique ; il est maintenant un leader mondial sur son créneau. C’est un exemple de l’impact et du retentissement que peut avoir une start-up et il faut avoir des gens qui ont ce type d’énergie. Il y a cependant deux freins à leur expansion : le capital risque n’est pas aussi fréquent en Europe qu’aux Etats-Unis ; le second a trait à des questions d’éducation : il faut un sens pratique et humain considérable. L’éducation à donner à ce genre de personne n’est pas du tout celle que l’on donne généralement à un industriel et encore moins, une éducation de fonctionnaire

* * *
Pour conclure, je citerai Primo LEVI, Italien, étudiant chimiste, résistant, déporté, rescapé, auteur d’un livre magnifique «  le système périodique » dont j’extrais les passages qui suivent :

« communique la saveur forte et amère de notre métier (chimiste) qui n’est jamais qu’un cas particulier, une version plus hardie du métier de vivre. je lui dis que je ne trouvais pas juste que le monde sache tout de la façon dont vivent le médecin,, la prostituée, le marin, l’assassin, la comtesse, le Romain antique, le conspirateur et le Polynésien et rien de celle dont nous vivons, nous qui transmutons la matière, ……

….. Ce qui m’intéressait le plus, c’était les histoires de la chimie solitaire, désarmée et à pied, à la mesure de l’Homme, celle qui, à quelques exceptions près, avait été la mienne ; mais cela avait été aussi celle des fondateurs qui ne travaillaient pas en équipe mais seuls au milieu de l’indifférence de leur époque, le plus souvent sans bénéfice, et qui affrontaient la matière sans aide, avec leur cerveau et leurs mains, avec la raison et l’imagination. »


* *

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