Une exposition itinérante ouvre à l’UNESCO : Voyage dans le cristal

Les Nations Unies ont proclamé 2014 Année internationale de la cristallographie, car cette science est méconnue du grand public. Et pourtant, elle sous-tend aujourd’hui l’essentiel de la recherche sur la matière : physique, chimie, matériaux, sciences de la vie. Ses applications se retrouvent dans quasiment tous les domaines de l’activité scientifique ou technique et sont un vecteur d’innovation essentiel.

Pour l’année 2014, il est prévu une série d’actions pour ce voyage dans la matière. Un des outils mis en œuvre est une exposition itinérante, qui est non seulement un voyage dans la matière, mais aussi un voyage dans le temps pour expliquer la naissance de la cristallographie, par le biais d’un « Voyage dans le cristal »

L’UNESCO a été le premier à accueillir cette exposition, dans la Salle des actes de son Siège à Paris, du 20 au 21 janvier 2014, en marge de la cérémonie de lancement de l’Année internationale de la cristallographie. L’Année est parrainée par l’UNESCO, en partenariat avec l’Union internationale de la cristallographie.

L’exposition a été conçue par une équipe coordonnée par Jean-Louis Hodeau, chercheur au Centre national de recherche scientifique (CNRS) et membre de l’Association française de cristallographie. Elle existe en anglais, arabe, espagnol, français, flamand, russe, slovaque, et bien d’autres langues. Désormais, l’exposition devient itinérante.

Ensuite, elle deviendra itinérante. Elle existe en anglais, arabe, espagnol, français, flamand, russe, slovaque, et bien d’autres langues.

Son itinérance est déjà programmée en 2014 pour :

l’Afrique : Algérie, Cote d’ivoire, Gabon, Ghana, Maroc

l’Amérique latine : Argentine, Uruguay

l’Asie : Bangladesh, Inde, Pakistan

l’Europe : Belgique, France, Suède, Finlande

D’autres pays sont invités à se manifester pour accueillir l’exposition en 2014 et au-delà, en écrivant à jean-louis.Hodeau(at)grenoble.cnrs.fr 

Un voyage de découverte

Ce « Voyage dans le cristal » fera découvrir au public les interrogations que le cristal suscite, les démarches scientifiques qu’il provoqua et son importance dans notre vie quotidienne. Car, les applications de la cristallographie sont nombreuses, à la fois dans notre vie quotidienne et pour la connaissance de notre monde. Quelques exemples d’applications qui doivent leur existence à la cristallographie : les feux de votre voiture, votre Ipad, vos médicaments, la connaissance du centre de la Terre....

Découvrez en trois temps la naissance de la cristallographie et le cristal aux multiples facettes…

  • Objet d’émerveillement
  • Objet de science et de connaissance de la matière
  • Objet contemporain aux multiples applications

Vous pourrez y découvrir entre autres :

© Jean-Louis Hodeau
International Year of Crystallography 2014 - Exhibition, UNESCO Paris

les mythes sur le diamant et l’histoire de sa connaissance, avec la surprise d’y apprendre qu’il brûle et que la réponse fut in fine apportée par la cristallographie (voir une animation sur le diamant). La photo ci-dessus montre la différence entre la structure du graphite (premier plan) et celle du diamant, au milieu. Comme le graphite, le diamant est composé de pur carbone. Pourquoi alors, le graphite est-il mou et opaque, alors que le diamant est dur et brillant. C’est la structure de ses liaisons chimiques qui donne au diamant sa dureté et sa brillance. (Lire l’affiche de l’exposition consacrée à un des minéraux les plus communs : le quartz).

© Jean-Louis Hodeau
International Year of Crystallography 2014 - Exhibition, UNESCO Paris

comment, aux XVIIIème et XIXème siècles, les scientifiques ont imaginé l’architecture des cristaux, ceci sans outils pour y sonder l’intérieur. Dans la photo ci-dessus, on voit une mosaïque qui imite la forme cristalline d’un cristal (à gauche) et d’un quasi cristal (pentagone au centre) dans sa régularité et sa symétrie.

© UNESCO/P. Chiang-Joo
International Year of Crystallography, Exhibition at UNESCO Paris

L’utilisation d’une imagerie de « diffraction » – ici réalisée avec un laser et un tamis –, pour « voir » la structure interne de solides et l’assemblage les uns par rapport aux autres des ions et molécules. Il y a tout juste un siècle, Max von Laue a été le premier à constater que les cristaux faisaient dévier un faisceau de rayons X – autrement dit, qu’ils les « diffractaient » – découverte qui a été utilisée ensuite par ses collègues W. H. Bragg et W. L. Bragg pour déterminer la structure interne de solides. Ce que les Braggs père et fils et von Laue ont accompli nous a permis de comprendre l’arrangement atomique de ces solides. Cela est essentiel pour inventer de nouveaux matériaux ou comprendre leur fonctionnement et applications.

Photo 51 showing that the structure of DNA is a double helix. It was this image obtained by Rosalind Franklin which enabled Crick and Watson to complete their DNA model. © Raymond Gosling / King's College London

la découverte de l’ADN et l’utilisation de la cristallographie pour la compréhension des milieux biologiques, clefs de la vie. Ici, un cliché pris en 1953 par la cristallographe Rosalind Franklin, qui démontre la forme en double hélice de l’ADN. Depuis 1962, la structure cristalline de quelque 90.000 protéïnes, acides nucléiques et autres molécules biologiques a été révélée, grâce à la cristallographie aux rayons X. Ces connaissances ont largement contribué au développement de nouveaux médicaments et donc à l’essor de l’industrie pharmaceutique. (Lire le panneau sur l’utilisation de la cristallographie pour comprendre le vivant)

© ESRF/Muséum de Grenoble, photo de Jean-Louis Hodeau
International Year of Crystallography 2014 - Exhibition, UNESCO Paris

Cet appareil a été utilisé au synchrotron européen (ESRF) par le prix Nobel Brian Kobilka. Dans les années 1980, Brian Kobilka a réussi à identifier le gène qui régule la formation d’un récepteur pour l’adrénaline, une hormone. Les récepteurs sont présents dans chaque cellule. Robert Lefkowitz et lui ont également démontré que le récepteur en question était similaire à ceux qui, dans les yeux, permettent la capture de la lumière. Il a été montré plus tard qu’il s’agit en fait d’une famille de récepteurs qui se ressemblent et agissent de manière similaire, connus comme étant les récepteurs couplés aux protéines G. Près de la moitié des médicaments utilisés de nos jours utilise ce genre de récepteurs.

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