Biomédical

La biomédicine est une discipline scientifique qui se consacre à l’étude des processus biologiques et des mécanismes pathologiques qui sous-tendent les maladies humaines. Elle englobe un large éventail de domaines, notamment la biologie cellulaire, la génétique, la physiologie, la pharmacologie et la médecine clinique, et vise à comprendre comment le corps humain fonctionne normalement ainsi que les causes sous-jacentes des maladies. 

La recherche biomédicale se base sur des méthodes scientifiques rigoureuses pour découvrir de nouveaux médicaments, développer des traitements, comprendre les facteurs de risque des maladies, diagnostiquer des affections médicales et améliorer la santé humaine de manière générale. Elle contribue à l’avancement de la médecine et à l’amélioration de la qualité de vie des individus en identifiant des moyens de prévenir, diagnostiquer et traiter efficacement les maladies. 

• Radiobiologie – irradiation par protons/électrons/rayons-X pour thérapie (e.g. FLASH thérapie, proton-thérapie, établissement de la Radiobiological Effectiveness, Zebrafish-testing avec protons accélérés par laser) 
• Modification de l’ADN par particules accélérées par lasers (notamment protons) – Tomographie par particules/photons générés par lasers 
• Détection de précurseurs de maladies dégénératives par des diagnostics innovants – Imagerie rapide à haut contraste / inactivation optique des virus 
• Imagerie biologique nanométrique avec la fenêtre de l’eau 
• Microscopie de second harmonique avec des applications en neuroscience et cancer

Sciences des matériaux et Patrimoine culturel

La science des matériaux est une discipline qui se concentre sur la compréhension et la  manipulation des matériaux pour répondre aux besoins technologiques, industriels et scientifiques  de la société. Elle joue un rôle crucial dans le développement de nouvelles technologies et dans  l’amélioration de la qualité de vie. Appliquée au patrimoine culturel la science des matériaux 

combine l’expertise en matériaux avec la préservation et la protection du patrimoine culturel. Elle  vise à comprendre les relations entre la composition chimique, la structure microscopique et les  propriétés macroscopiques des matériaux, ainsi qu’à développer de nouveaux matériaux aux  propriétés spécifiques pour des applications variées. Elle englobe une vaste gamme de matériaux,  notamment les métaux, les polymères, les céramiques, les composites, les semi-conducteurs et  d’autres substances. Les scientifiques des matériaux travaillent à la caractérisation des matériaux,  à la modélisation de leur comportement, à la conception de nouveaux matériaux, à l’amélioration  des propriétés des matériaux existants, à la compréhension des processus de fabrication et à  l’exploration de leurs applications dans divers domaines, tels que l’industrie, la médecine,  l’électronique, l’aérospatiale, l’énergie et bien d’autres. 

La science des matériaux appliquée au patrimoine culturel est une discipline qui se concentre sur  l’étude, la préservation, la restauration et la conservation des matériaux utilisés dans les objets  d’art, les monuments historiques, les œuvres d’art, les artefacts … Cette discipline vise à combiner  les connaissances scientifiques des propriétés des matériaux avec une compréhension  approfondie de l’histoire, de la culture et de la signification des objets et des structures anciens. 

La science des matériaux dans le contexte du patrimoine culturel comprend l’analyse des  matériaux constitutifs, tels que les pigments, les pierres, les métaux, les textiles, les papiers, etc.,  ainsi que l’étude des processus de dégradation, de corrosion et de vieillissement auxquels ces  matériaux sont soumis. Les scientifiques des matériaux travaillant dans ce domaine développent  des méthodes de conservation et de restauration, recherchent des techniques de préservation  respectueuses de l’authenticité des objets et contribuent à préserver et à préserver notre héritage  culturel pour les générations futures. 

• Nouveaux diagnostics utilisant des particules/photons générés par laser pour la détection précise, rapide et non invasive d’éléments en temps réel, e.g. laser-PIXE (Proton-Induced X-ray Emission), laser-XRF, laser-EDX, Photon/Proton activation analysis (PAA) 
• Tests de contraintes des matériaux et de composants électroniques 
• Dopage de semi-conducteurs par ions générés par lasers 
• Hybrid Laser-assisted sputtering pour un développemennt rapide de couches ultraminces

Environnement et Agriculture

Les lasers peuvent être utilisés pour la création de systèmes de cartographie tridimensionnelle  de champs agricoles, permettant une gestion plus précise des cultures. Ils peuvent également  être employés pour l’analyse des sols, la détection des maladies des plantes et la surveillance  de la croissance des cultures .Ils peuvent être employés dans des systèmes de détection  

optique pour repérer précocement les ravageurs et les maladies des cultures, permettant une  intervention plus rapide et ciblée pour décomposer et traiter des déchets agricoles, tels que la  paille, de manière efficace et écologique. 

L’utilisation des lasers intenses dans l’environnement et l’agriculture offre un potentiel significatif  pour améliorer la gestion des ressources agricoles, réduire l’impact environnemental de  l’agriculture et contribuer à une production alimentaire plus durable. Ces applications dépendent  souvent de la capacité des lasers à fournir des sources de lumière cohérente et concentrée, ce  qui les rend précieux dans ces domaines. 

• Imagerie haute résolution et rapide des plantes 
• Techniques d’imagerie pour la géophysique 
• Détection de gaz nocifs – éléments traces – en temps réel 
• Sources infrarouges pour la détection environnementale