Médaille d'Argent : Ilaria Ciofini, modéliser pour mieux comprendre les phénomènes chimiques
Directrice de recherche CNRS à l’Institute of Chemistry for Life and Health Sciences (i-CLeHS)¹, Ilaria Ciofini développe des méthodes de chimie théorique pour décrire et prédire les propriétés et la réactivité des systèmes moléculaires, tant à l’état fondamental que sous l’effet de la lumière. Elle est récompensée par la médaille d’argent du CNRS.
Modéliser et comprendre le comportement d’une molécule avant même de la manipuler : c’est l’objectif des méthodes développées par Ilaria Ciofini. Pour y parvenir, elle s’appuie sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), une approche de chimie quantique qui permet d’estimer et de prédire les propriétés et la réactivité des systèmes moléculaires. « Ce qui m’intéresse le plus, c’est que les méthodes que je développe soient utilisées par d’autres chimistes, théoriciens ou expérimentateurs, pour résoudre des problématiques réelles », souligne-t-elle.
La chercheuse a notamment développé des modèles capables de décrire une même molécule dans des environnements chimiques différents. Ces approches ont notamment permis de comprendre un phénomène fascinant et d’intérêt technologique : pourquoi certaines molécules – non luminescentes en solution – se mettent à émettre de la lumière lorsqu’elles s’associent entre elles ?
Elle s’est aussi confrontée à une problématique de son domaine. Les méthodes DFT décrivaient mal ce qui se passe quand une molécule est excitée par la lumière et que les électrons se déplacent sur une longue distance. Elle a développé des approches capables de traiter ce transfert de charge, corrigeant ainsi cette limite de la DFT.
À l’interface de la chimie des matériaux, de la catalyse et de la photochimie, des domaines qui dialoguent peu entre eux, Ilaria Ciofini aime construire des ponts entre théorie et expérience. Les questions des expérimentateurs nourrissent ses développements méthodologiques, dans un aller-retour constant qui permet aussi d’identifier les limites de ses méthodes et de les faire évoluer. Aujourd’hui, ses travaux donnent aux chimistes les moyens d’anticiper les propriétés de leurs systèmes avant même de les synthétiser.
[1] Unité Chimie ParisTech – PSL / CNRS