Photo © Alban Kakulya
"Arrivé en 2011 à l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, le Professeur Nicola Marzari développe et utilise des techniques puissantes de modélisation numérique des matériaux à l'échelle atomique, en utilisant les principes fondamentaux de la mécanique quantique. Basés sur les « premiers principes » de la physique, ses calculs permettent de résoudre les mystères de l'exact comportement des matériaux sans passer par des données expérimentales."
Les matériaux au centre de notre quotidien
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resque tous les aspects de la vie moderne impliquent des matériaux et bénéficient des progrès de la modélisation des matériaux. Les téléphones mobiles, les avions, les centrales électriques, les carburants, les médicaments et bien d'autres choses que nous tenons maintenant pour acquis, dépendent tous des matériaux.
En outre, de nombreux processus dans le monde naturel, allant de la croissance de la glace dans la haute atmosphère jusqu'aux maladies causées par un mauvais pliage des protéines, impliquent également les propriétés des matériaux.
De nouveaux défis à relever
De nombreux défis actuels, tels que le changement climatique, la production d'énergie et les soins de santé, exigent des méthodes puissantes pour sonder les propriétés d'une vaste gamme de matériaux.
La modélisation prédictive est devenue un outil puissant, qui peut également apporter une réelle valeur ajoutée par l'application et l'innovation aux industries de la nanotechnologie, de la chimie et des procédés. Il constitue un élément essentiel de l'effort de recherche et de développement de nombreuses organisations parmi les plus importantes au monde et peut être d'une valeur inestimable pour les entreprises.
Les méthodes de simulation peuvent être utilisées régulièrement dans l'ensemble de l'industrie pour accélérer le développement de produits, accroître l'efficacité et fournir une compréhension fondamentale. Les simulations mécaniques quantiques sont devenues des outils dominants et largement utilisés pour la découverte scientifique et le progrès technologique, puisqu'elles sont effectuées sans aucun intrant ou paramètre expérimental, elles peuvent rationaliser, accélérer ou remplacer les expériences physiques réelles. Il s'agit d'un changement de paradigme d'une grande portée, en remplaçant le coût et l'échelle de temps des installations, de l'équipement et du personnel, de briques et de mortier par ceux, très différents, des moteurs informatiques.
Néanmoins, la science informatique reste ancrée dans un modèle de renaissance d'artisans individuels réunis dans un atelier, sous la direction d'un praticien établi. Il serait très avantageux de repenser ce modèle, tout en adoptant les concepts et les outils de l'informatique pour l'automatisation, la gestion, la préservation, l'analyse et la diffusion de ces efforts de calcul.
N. Marzari, Materials modelling: The Frontiers and the challenges, Nature Materials 15, 381 (2016)
N. Nosengo, "The Material Code", Feature Story, Nature 533, 22 (2016).
La conférence
Durant cette conférence en anglais organisée dans le cadre du bicentenaire, Nicola Marzari présentera son point de vue sur l'état actuel des connaissances dans le domaine, sa puissance et ses limites, ainsi que le rôle et les possibilités du calcul à haut débit (HTC, plutôt que HPC), des codes et des flux de travail open-source, et des grandes données disponibles à la demande.
Inscription gratuite souhaitée par email avant le 16 mai 2018 via l'adresse mail : IL.Piperakis@uliege.be
Biographie
"Nicola Marzari a obtenu un « Laurea » de physique en 1992 à l'Université de Trieste, en Italie et un doctorat en physique à l'Université de Cambridge (GB) en 1996. Il s'est rendu ensuite aux Etats-Unis en tant que postdoctorant NSF (Rutgers UNiversity, 1996-1998), pour ensuite travailler en tant que chercheur au laboratoire de recherche navale (1998-1999) et à l'Université Princeton (1999-2001).
En 2001, il s'est engagé en tant que professeur assistant à l'Institut de technologie du Massachusetts (MIT), où il est devenu professeur associé en 2005, puis titulaire en 2009 de la Toyota Chair of Materials Engineering.
Après 10 ans au MIT, Il a pris la tête du Laboratoire de modélisation des matériaux de l'Université d'Oxford (UK), avant de se rendre à l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, où il dirige le Laboratoire de théorie et simulation des matériaux (THEOS)."
Sources
