Université Jean-Monnet et CNRS, par le biais de leur laboratoire Hubert Curien, sont associés depuis des mois au groupe HEF autour du laboratoire commun « Composants Optiques à base de Métasurfaces » (Cometa) créé à Saint-Etienne. Objectif : mettre au point des formes de « composants optiques aux comportements inédits » en utilisant les propriétés particulières de structures de taille nanométrique via des « métasurfaces ». Enjeux fondamentaux en perspective : aussi bien pour la recherche en soi que des futurs marchés pour l’entreprise ligérienne.
Représentants des établissements public, privés porteurs et / ou partenaires de Cometa lors de son inauguration mi-mai à Saint-Etienne. ©Arnaud Salanon / UJM
De nouvelles vues autour des composants optiques se jouent ici, à Saint-Etienne. C’est ce que clament l’industriel HEF et son partenaire l’université Jean Monnet via son laboratoire Hubert Curien, rattaché au CNRS, pièce majeure de la recherche stéphanoise – et de la recherche française tout court – en raison de son expertise et de sa maîtrise des lasers très haute performance. ETI internationale ligérienne alignant pas moins de 3 200 salariés dans le monde (dont environ 500 en sud Loire), 90 sites industriels, une présence dans 21 pays et 330 M€ de CA en 2023/24, HEF n’en est pas à sa première collaboration avec la recherche publique universitaire locale.
Mi-mai, aux côtés des représentants de l’université, du CNRS, de l’Etat, de Saint-Etienne Métropole aussi, l’entreprise – plus exactement Ireis, sa filiale R&D – inaugurait la dernière en date : le laboratoire Cometa implanté pour une partie de ses activités derrière ses propres murs, ceux de son site stéphanois jouxtant le campus Manufacture. Là où se situe opportunément, puisqu’à deux pas son partenaire public le laboratoire Hubert-Curien. Le spécialiste de l’ingénierie des traitements des surfaces qu’est HEF – ses technologiques les modifient pour donner aux matériaux de nouvelles capacités, les optimisant, créant de nouvelles fonctionnalités – investit déjà, 2 M€ depuis un an, et envisage d’investir encore, soit 8 M€ (notamment dans une ligne de production pilote), dans ce développement technologique, présenté comme de « rupture » par les acteurs ligériens, autour de la photonique.
Marchés émergents d’ici 5 à 15 ans
Les composants optiques sont en effet déjà omniprésents dans la vie de tous les jours (téléphones portables, véhicules) ou encore les équipements industriels comme les microscopes, dispositifs médicaux, caméras… Or, la maitrise du rapport lumière / métasurfaces – raison d’être du laboratoire Cometa – devrait, ou plutôt, à entendre les discours entendus lors de cette inauguration, « va » les faire entrer dans une nouvelle ère lourde de conséquences pour leur industrie. « Les métasurfaces sont des assemblages de structures micro/nanométriques en surface des matériaux, capables de manipuler la lumière de manière innovante. Les métasurfaces permettent ainsi une mise en forme des ondes lumineuses avec un gain significatif en taille et en masse par rapport aux composants traditionnels », synthétise la communication commune autour du nouveau laboratoire « Composants Optiques à base de METAsurfaces » (Cometa).
Les métasurfaces permettent une mise en forme des ondes lumineuses avec un gain significatif en taille et en masse par rapport aux composants traditionnels
« Elles offrent également des degrés de liberté de conception inédits, permettant des comportements optiques jusqu’alors inaccessibles », ajoute-t-elle. Cometa mutualise, pour au moins 5 ans, les moyens et expertises d’Ireis donc et ceux du laboratoire Hubert Curien. Les métasurfaces permettent une mise en forme des ondes lumineuses avec un gain significatif en taille et en masse par rapport aux composants traditionnels. Elément du développement technologique d’HEF sur cette thématique désignée comme à fort enjeu de croissance, Cometa vise ainsi à « développer de nouveaux concepts, modèles et procédés de traitement de surface de composants optiques basés sur les métasurfaces ». Ce projet positionne ainsi la division photonique du groupe HEF lancée en 2021- 9 sites dont 5 en France – pesant déjà à elle seule pas moins de 40 M€ de CA « sur les marchés émergents des 5 à 15 prochaines années. Il nécessitera le déploiement de technologies avancées telles que la lithographie par nanoimpression, la photolithographie et la gravure par plasma et laser, pour façonner de nouveaux matériaux ».
L’ambition de référence en « fonderie » photonique »
Forcément, « les questions soulevées par ces défis technologiques intéressent les scientifiques du laboratoire Hubert Curien » qui apporte à HEF via ses fameux lasers à impulsions ultra courtes « son expertise en modélisation, en fabrication et en caractérisation de micro/nanostructures ». Le laboratoire stéphanois pourra aussi « grâce à son équipe Inria, développer des outils d’intelligence artificielle pour l’ingénierie des surfaces ». Cometa donne lieu à deux thèses doctorales dès sa première année d’existence et souhaite « participer à des projets collaboratifs au niveau national et européen. Un premier projet majeur concerne la fabrication de nanostructures sur des fenêtres de Lidar pour véhicules autonomes. Des projets trouvant des applications dans le domaine de la biophotonique sont en préparation ».
Les acteurs derrière Cometa affichent l’ambition de devenir « une référence en R&D » dans le domaine des surfaces de type « « fonderie » photonique », « offrant des services de pointe en Europe et dans le monde pour le développement de composants optiques ». A noter, qu’au titre de sa compétence « enseignement supérieur », voire alliée à celle dans le domaine économique, Saint-Etienne Métropole a participé à l’investissement réclamé par la création de Cometa à hauteur de 500 000 €.