Recherche sur la neutralité carbone : Clara Steiner, de l’internat Steinmühle, a remporté un franc succès lors du 35e « MINT-Erfinderlabor »

Des élèves particulièrement doués issus des écoles de Hesse présentent régulièrement, dans le cadre du laboratoire d’innovation MINT du Centre de chimie (ZFC), les résultats de leurs recherches sur des thèmes spécifiques. Cette année, Clara Steiner, élève de notre programme plusMINT, faisait partie du groupe de 16 élèves sélectionnés parmi 237 candidats au total. Clara, élève à l’internat plus-MINT de Steinmühle et déjà étudiante en mathématiques, s’est consacrée pendant une semaine à la fabrication et à l’étude de couches de dioxyde de titane photocatalytiquement actives. Elle a ainsi acquis, selon ses propres termes, « un aperçu de la recherche telle qu’elle se pratique réellement ».

Pour Clara, le trajet jusqu’au lieu où se tenait cette année la 35e édition du « Laboratoire des inventeurs » n’était pas très long : l’événement s’est déroulé sur les Lahnberge à Marbourg, dans le cadre d’une coopération entre le ZFC et l’université Philipps, au sein des départements de chimie et de physique. Quatre groupes de quatre personnes se sont chacun consacrés à des thèmes de recherche différents, et Clara avait particulièrement hâte de faire la connaissance de ses trois coéquipiers et coéquipières afin de travailler avec eux en équipe.

 

Le dioxyde de titane, un produit polyvalent d’avenir ?

Le quatuor a introduit la présentation du projet de recherche devant un public majoritairement virtuel par une question : qu’ont en commun la crème solaire, la peinture murale et les panneaux photovoltaïques ? La réponse a conduit à la substance qui faisait l’objet de cette étude commune : le dioxyde de titane, _TiO₂.

Il s’agissait de déterminer si cette substance pourrait devenir le « produit miracle » de l’avenir : une matière polyvalente, thermiquement stable, dotée d’un fort pouvoir colorant et couvrant, résistante à la lumière et pratiquement insoluble dans l’eau. La photocatalyse en est sans doute la propriété la plus importante, c’est-à-dire la capacité à déclencher des réactions chimiques sous l’effet de la lumière. Tout cela explique l’utilisation du dioxyde de titane dans les domaines mentionnés. Le dioxyde de titane est produit par électrolyse, il est peu coûteux et constitue le principal pigment blanc. Les jeunes chercheurs ont examiné la substance au microscope électronique à balayage et se sont penchés sur la fabrication et l’analyse de couches de dioxyde de titane photocatalytiquement actives. Grâce à ses propriétés, ce matériau pourrait éventuellement contribuer à développer des méthodes plus efficaces de conversion d’énergie. D’ici là, selon Clara et ses collègues, il reste toutefois encore beaucoup de recherches à mener.

 

« D’un intérêt direct pour la science »

L’événement a été suivi sur de nombreux écrans. Non seulement l’équipe de la Steinmühle, dirigée par la responsable, le Dr Jutta Töhl-Borsdorf, a suivi les interventions, mais le ministre de la Culture, Armin Schwarz, s’est également joint à la réunion par visioconférence. Il a salué les excellentes performances des participants et a qualifié les thèmes abordés au laboratoire des inventeurs de « directement pertinents pour le développement scientifique et économique du Land ». Le ministre a donné son avis à l’un des quatre groupes. Les commentaires adressés à Clara et à son équipe provenaient de Michael Schmidt (Elkamet Kunststofftechnik). Il a souligné que la présentation avait parfaitement mis en évidence le vaste champ d’application du dioxyde de titane et avait également permis de constater à quel point le groupe avait pris plaisir à mener ses recherches.

Outre les interventions spécialisées, cette manifestation scientifique a également offert son lot de divertissements. La balade en pédalo sur la Lahn, proposée aux participantes et participants pendant leur temps libre au cours de ce séjour de recherche, n’a pas été la seule activité à remporter un franc succès. En lien avec le thème général, les animateurs Joelina Gärtner et Pablo del Rio, eux-mêmes membres de MINTIES, ont accueilli lors de la connexion en direct le chimiste et « science slammer » Arne Nisters, de l’Université technique de Darmstadt.

Des allocutions d’ouverture ont été prononcées par le Prof. Dr Sabine Pankuweit, vice-présidente chargée de l’égalité des chances et du développement de carrière à l’université Philipps de Marbourg, par le Dr Thomas Schneidermeier, représentant de l’organisateur, le Centre de chimie (ZFC), et par Julia Woth, de l’Agence régionale de l’énergie (LEA) de Hesse. Des vidéos et des Reels ont également permis d’expliquer comment les MINTIES travaillent au ZFC et quels sont leurs objectifs.

 

Objectif : Compétences d’évaluation dans les domaines des sciences, des technologies, de l’ingénierie et des mathématiques (STEM)

Le président du ZFC, le Dr Thomas Schneidermeier, a souligné combien il était important de doter les jeunes de compétences d’analyse dans les domaines des sciences, des technologies, de l’ingénierie et des mathématiques (MINT) afin qu’ils puissent également replacer les gros titres des médias dans le contexte des nouvelles technologies. Pour lui, ainsi que pour la responsable de projet du ZFC, Magdalena Schmitt, il est essentiel, en collaboration avec les écoles, les établissements d’enseignement supérieur, les entreprises, les associations, les fondations et les ministères, de relier, dans le cadre de projets MINT destinés aux élèves, les contenus pédagogiques classiques à des métiers du secteur MINT au quotidien. L’association ZFC souhaite ainsi contribuer à garantir la relève en main-d’œuvre qualifiée dans les domaines des sciences, de la technologie, de l’ingénierie et des mathématiques.