M a g a z i n e s c i e n t i f i q u e - n u m é r o Novembre 2011 Paul Sabati

M a g a z i n e s c i e n t i f i q u e - n u m é r o Novembre 2011 Paul Sabatier www.ups-tlse.fr Délégation Midi-Pyrénées du CNRS Avec la participation de Délégation régionale Midi-Pyrénées, Limousin de l’Inserm 2 3 Dossiers La modélisation numérique en sciences des matériaux Recherches sur le cancer édito Attirer les jeunes vers les carrières scientifiques Dans ce numéro sont présentées des entrevues avec de jeunes chercheurs qui ont été récompensés par des prix scientifiques, deux médailles de bronze du CNRS et deux prix du Monde de la recherche. Ces récompenses nous donnent paradoxalement l’occasion de réfléchir sur la perte d’attirance des jeunes pour les carrières scientifiques. C’est un problème connu, commun à l’ensemble des universités scientifiques et qui se retrouve dans la plupart des pays développés. Deux causes principales à cette désaffection peuvent être identifiées : •  d’une part, l’enseignement des sciences au collège et au lycée doit probablement être revisité, autant au niveau des programmes que de la pédagogie. •  d’autre part, les carrières scientifiques ont perdu une partie de leur attrait. Une des raisons est probablement la trop grande durée de la période de formation avant de trouver un emploi. L’obtention d’un doctorat nécessite au minimum 8 ans après le baccalauréat. À ces 8 ans s’ajoutent en moyenne deux années de post-doctorat dans un laboratoire, avant de concourir à un poste permanent. Ainsi, un premier emploi stable pour un chercheur ne peut s’obtenir qu’après Bac+10, et de plus avec des rémunérations moins élevées que celles d’autres professions, pour des durées de formation équivalentes. Notre université a exploré plusieurs pistes pour remédier à cet état de fait : explications aux élèves de la réalité des études scientifiques au cours de réunions dans les lycées ou de journées portes ouvertes à l’université ; grand nombre de diplômes professionnalisants au niveau licence et master, pour que des nombreux étudiants puissent entrer dans le monde du travail avec leur bagage scientifique, et avec une durée des études équivalente à celle des écoles d’ingénieur. Mais cela nécessite aussi de faire changer les mentalités des entreprises. C’est un vaste chantier, prioritaire pour notre université ! Le premier dossier présenté dans ce magazine concerne l’utilisation de la simulation numérique pour étudier les propriétés de la matière. C’est un domaine en plein développement, lié en particulier aux nano-sciences. Et c’est aussi un domaine pluri- disciplinaire où interviennent plusieurs laboratoires du site toulousain. Le deuxième dossier est celui des recherches sur le cancer. Il ne semble pas nécessaire de rappeler l’importance de ce volet de la recherche médicale. Nous avons choisi de vous présenter la mise en place d’une nouvelle organisation associant la recherche académique amont, le transfert de connaissances et la coopération avec l’industrie. C’est la nouvelle Oncopole toulousaine qui constitue le liant de ces différents éléments. Je vous souhaite une bonne lecture. Gilles FOURTANIER Président de l’Université Paul Sabatier MAGAZINE UPS N° 23 — NOVEMBRE 2011 Illustration de couverture : Surface de graphène décoré par des agrégats de Ruthénium. Voir dossier « la modélisation numérique en sciences de matériaux » Directeur de la publication : Gilles Fourtanier Rédacteur en chef : Daniel Guedalia Comité de rédaction : Isabelle Berry Patrick Calvas Daniel Guedalia Guy Lavigne Fréderic Mompiou Aude Olivier Martine Poux Carine Desaulty (délégation Midi-Pyrénées du CNRS) Christine Ferran (délégation régionale Midi-Pyrénées de l’Iserm) Conseillère de rédaction : Anne Debroise Diffusion : Joëlle Dulon Coordination des dossiers scientifiques : Cancer : Christophe Cazaux Simulation numérique de la matière : Lionel Calmels Conception graphique et impression : Ogham-Delort 05 62 71 35 35 n° 1347 dépôt légal : novembre 2011 ISSN : 1779-5478 Tirage : 2 000 ex. Université Paul Sabatier 118, route de Narbonne 31 062 Toulouse cedex 9 Vos encouragements, vos critiques, vos suggestions, une seule adresse : revue-paulsabatier@adm.ups-tlse.fr Vous pouvez consulter et télécharger ce magazine et les numéros antérieurs sur le site www.ups-tlse.fr (rubrique « diffusion des savoirs/le magazine scientifique ») sommaire Dossier :   La modélisation numérique en sciences des matériaux Prix et medailles  Vie des laboratoires DOSSIER :  Les recherches sur le cancer 4 11 14 22 p a g e 4 P a u l S a b a t i e r — L e m a g a z i n e s c i e n t i f i q u e — n u m é r o 2 3 Il est possible de synthétiser des matériaux originaux de très grande qualité, dont la structure atomique et chimique peut être contrôlée avec une précision remarquable. Certains de ces matériaux n’existent pas à l’état naturel et sont créés dans les laboratoires de recherche en structurant la matière à l’échelle nanométrique. Ces matériaux possèdent des propriétés physiques inattendues. Ils sont l’objet de nombreuses recherches fondamentales dont le but est de comprendre l’origine de leurs propriétés. Ils donnent lieu à des applications dans des domaines aussi variés que les bionanotechnologies, la microélectronique, les médias et mémoires magnétiques, les matériaux de structure… Supercalculateur Mais, pour comprendre l’origine microscopique des propriétés physiques de ces matériaux et pour interpréter les expériences dont ils sont l’objet, il est indispensable de faire des calculs et des simulations numériques. Ces simulations numériques sont complexes, car il s’agit de décrire le comportement d’un très grand nombre d’électrons et de noyaux en interaction. Les équations qui décrivent le comportement physique de ces matériaux ne peuvent être résolues que grâce à des supercalculateurs, tels que celui que le groupement scientifique CALMIP (Calculs en Midi-Pyrénées) met à disposition des chercheurs et enseignant-chercheurs. Les principaux laboratoires toulousains dans lesquels les propriétés physiques des matériaux sont étudiées par simulation numérique sont le CEMES1, le CIRIMAT2, le LAAS3, et les laboratoires rattachés à l’IRSAMC4. Plus d’une trentaine de projets issus de ces laboratoires sont soumis chaque année à CALMIP. En 2011, 5 000 000 d’heures ont été demandées, soit 22% de la demande globale. Les codes de calcul utilisés par cette communauté sont bien adaptés aux architectures massivement parallèles et tournent en production sur le calculateur de CALMIP, appelé Hyperion. 1  Centre d’élaboration des matériaux et d’études structurales 2  Centre Interuniversitaire de Recherche Ingénierie Materiaux 3  Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes 4  Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes Contact : calmels@cemes.fr LA SIMULATION NUMÉRIQUE POUR L’ÉTUDE DE LA MATIÈRE >>> Lionel CALMELS, Professeur UPS, chercheur au Centre d’Élaboration de Matériaux et d’Études Structurales (CEMES, unité propre du CNRS associée à l’UPS) La modélisation numérique au service de l’étude des matériaux CALMIP et le supercalculateur Hyperion : Le groupement scientifique CALMIP, grâce au soutien de l’Université Paul Sabatier, en collaboration avec le PRES Université de Toulouse, met à la disposition de la communauté scientifique régionale une plateforme de calcul de niveau européen. Le supercalculateur Hype- rion (2 912 cores, 33 Téraflop) a été acquis en 2009 sur des fonds du CPER (contrat de projet Etat-région), et est hébergé et géré par les personnels de la DTSI (direction des technologies et des systèmes d’information) de l’UPS. L’interaction entre les chercheurs et l’équipe technique de CALMIP permet d’optimiser le temps de restitution de chaque calcul. A titre d’exemple, le temps de calcul de la structure électronique au voisinage de défauts de la magnétite a ainsi été réduit de 5 h 45 min à 17 minutes ; on peut aussi citer les calculs menés sur un nanocube de Fe : l’utilisation de 256 processeurs a permis de réaliser un cycle de calcul en 30 secondes (plusieurs milliers de cycles sont nécessaires). La collaboration entre l’équipe technique CALMIP et les utilisateurs néophytes, non nu- mériciens et non informaticiens, permet de paralléliser les codes qu’ils ont développé (par exemple accélération d’un code destiné à l’étude des propriétés électromagné- tiques de nano-objets, et monopolisant plus de 200 Go de mémoire partagée). Pour continuer à répondre à ces be- soins et pour décupler ses ambitions scientifiques, CAL- MIP, dans le cadre du projet EQUIP@MESO (EQUIPEX) va accroître ses capacités de calcul : plusieurs centaines de processeurs et plusieurs téra-octets en mémoire partagée supplémentaires, seront mis en production au début de l’année 2012. Contacts : Nicolas Renon, ingénieur de recherche de l’Uni- versité Paul Sabatier, responsable du calcul scientifique CALMIP (nicolas.renon@univ-tlse3.fr) et Pierrette Barba- resco, ingénieure de recherche, responsable du système CALMIP (pierrette.barbaresco@univ-tlse3.fr) >>> Auto-organisation grâce à une onde acoustique stationnaire (modélisation en dynamique moléculaire) : Les atomes diffusant sur un substrat soumis à une onde acoustique stationnaire de surface se positionnent préférentiellement dans le voisinage des ventres de déplacement de l’onde. (Nicolas COMBES, CEMES) >>> Damien CONNÉTABLE, chargé de recherche CNRS, membre de l’équipe MEMO au Centre Interuniversitaire de Recherche et d’Ingénierie des Matériaux (Institut Carnot CIRIMAT, unité mixte UPS/CNRS/INP) p a g e 5 Simulations à l’échelle atomique en métallurgie En métallurgie, certains mécanismes sont difficiles à tester expérimentale- ment. Depuis une vingtaine d’années, la métallurgie a bénéficié de façon im- portante des simulations numériques à différentes échelles. Les recherches menées uploads/Science et Technologie/ magazine 1 .pdf

Tags
Science et Technologierecherche cette matériaux centre recherches
Documents similaires
  • 36
  • 0
  • 0
Afficher les détails des licences
Licence et utilisation
Gratuit pour un usage personnel Attribution requise
Partager