Hamed Merdji et Marta Fajardo récompensés pour leur coopération de recherche

Hamed Merdji et Marta Fajardo se sont rencontrés à l’Ecole polytechnique au Laboratoire pour l'utilisation des lasers intenses (LULI*) où ils ont tous les deux effectués leur thèse. Devenus chercheurs dans le domaine de la photonique, au CEA pour Hamed Merdji et à l’Instituto Superior Técnico de Lisbonne pour Marta Fajardo, leurs recherches sur la lumière les réunissent en 2005, avec l’objectif de faire de l’imagerie par rayons X à l’échelle nanométrique. Cette collaboration de longue durée est aujourd’hui récompensée par le Prix International Mariano Gago de l’Académie des sciences, qui distingue des travaux effectués par des binômes de chercheurs français et portugais.

Les rayons X sont des ondes électromagnétiques, comme la lumière visible. Mais il n’existe pas ou peu d’éléments optique qui peuvent dévier ces rayons et servir à un système d’imagerie. C’est pourquoi, par exemple, les radiographies médicales consistent simplement à illuminer une partie du corps et à mesurer sa transparence ou son opacité avec un détecteur. « Pour aller plus loin et observer des objets à l’échelle du nanomètre, nous pouvons utiliser une source cohérente de rayons X, dans laquelle tous les photons sont en phase, comme s’ils « dansaient » ensemble » explique Hamed Merdji. L’objet à imager perturbe cette danse et cette perturbation peut être détectée. Le défi consiste en particulier à réaliser une source de rayons X cohérentes à l’aide de lasers, plus compacte que les sources actuelles nécessitant de grands accélérateurs de particules. Observer des virus ou la surface de matériaux font partie des applications potentielles.

Dans cette perspective, l'équipe s'est récemment vu attribuer le projet d'excellence NanoXCAN du Conseil européen de l'innovation en mai 2022. Ce projet se base notamment sur la structuration de lumière issus du laser XCAN développé à l'Ecole Polytechnique par Jean-Christophe Chanteloup et Gérard Mourou, prix Nobel de physique en 2018. Hamed Merdji vient de rejoindre l'Ecole Polytechnique en détachement au Laboratoire d’optique appliquée (LOA*) et une partie des recherches avec Marta Fajardo se dérouleront dans la même salle d’expérience qu’ils fréquentaient en thèse. Un retour aux sources, en quelque sorte.

*LULI : une unité mixte de recherche CNRS, École polytechnique - Institut Polytechnique de Paris, CEA, Sorbonne Université

*LOA : une unité mixte de recherche CNRS, École polytechnique - Institut Polytechnique de Paris, ENSTA Paris - Institut Polytechnique de Paris