Lettre d'information de la physique africaine

École régionale ASESMA sur les méthodes et les applications des méthodes de calcul des structures électroniques

Une école consacrée aux calculs en physico-chimie théorique au Cameroun a des liens avec les besoins et les ressources du pays.

La caractérisation des matériaux présente des intérêts économiques et sociaux, tout autant qu'un intérêt scientifique fondamental. C'est pourquoi nous devons mettre au point des moyens efficaces et fiables pour la description quantitative et qualitative des structures moléculaire.

L'augmentation progressive de la capacité informatique et la mise au piont d'algorithmes de plus en plus perfectionnés pour le calcul de structures électroniques permettent d'utiliser la caractérisation théorique des matériaux comme approche complémentaire et précise (au moins dans les cas favorables) d'expériences difficiles. Les méthodes de calcul des structures électroniques ont aujourd'hui dépassé le stade de la compréhension de base des propriétés et des processus : elles sont maintenant établies comme des outils précieux pour la conception rationnelle des produits et l'amélioration de leurs propriétés.

Le calcul des caractéristiques des matériaux permet de concevoir des matériaux utiles

Au fil des ans, l'utilisation des méthodes de structure électronique pour la caractérisation théorique des matériaux a progressivement établi son utilité dans les sciences chimiques, pharmaceutiques, des semi-conducteurs et des catalyseurs. Le renforcement des capacités dans ce domaine peut donc être considéré comme une voie valable pour contourner les coûts élevés du matériel expérimental : dans la plupart des cas, ce coût n'est pas abordable pour des pays en développement comme le Cameroun.

C'est l'objectif de la 1ère Ecole centrafricaine des méthodes et applications des structures électroniques (CASESMA) qui se tiendra du 18 au 23 novembre 2019 à Dschang, au Cameroun, avec le soutien financier du Centre international Abdus Salam de physique théorique (ICTP), en Italie. L'école est ouverte aux chercheurs des pays d'Afrique centrale. Le programme scientifique sera axé sur l'application de méthodes de pointe telles que la théorie de la fonctionnelle de densité, la dynamique moléculaire ab initio et de techniques à plusieurs corps pour la caractérisation des matériaux.

Un réseau continental d'experts en émergence

Ces dernières années, un intérêt général pour l'utilisation des méthodes de structure électronique pour l'étude des matériaux est apparu dans la région. Ceci est dû aux efforts précieux de plusieurs chercheurs basés dans des institutions comme l'université de Dschang, l'université de Yaoundé 1, l'université de Douala, l'université de Ngaoundere, l'université de Maroua, au Cameroun ou l'université Marien Ngouabi au Congo, pour n'en citer que quelques-unes.

Le réseau ASESMA a énormément contribué à cette situation car beaucoup de ces chercheurs ont bénéficié de la formation de haute qualité offerte au fil des ans dans ses différentes écoles. Les recherches passionnantes menées par ces pionniers ont progressivement fait croître la motivation des jeunes scientifiques à se spécialiser dans ce domaine.

Les écoles deviennent régionales

La récente décision de décentraliser les activités de l'ASESMA, avec la création d'écoles régionales, vise à mettre en place des plateformes régionales de collaboration entre chercheurs. Cela semble nécessaire pour construire un réseau solide et efficace au niveau continental par le biais d'axes de collaboration interrégionaux, qui puisse s'étendre également au niveau intercontinental.

Dans cette école, un prix régional, le prix CASESMA, a été initié pour récompenser les étudiants les plus performants et les plus enthousiastes. Le prix consiste à financer des visites de courte durée pour la collaboration avec des institutions d'accueil internationales. L'expertise acquise lors de ces séjours contribuera à renforcer ce domaine de recherche dans la région.

Les ressources minérales de l'Afrique centrale

L'Afrique centrale est riche en minéraux d'intérêt technologique. Au Cameroun, par exemple, Fongo-Tongo, village proche de Dschang, la ville qui accueille l'école, est riche en bauxite, le minerai d'aluminium, matériau aux applications variées. L'importance d'approfondir l'étude de ce matériau sera soulignée au cours de l'école.

Le dioxyde de titane et l'oxyde de cobalt, également abondants dans le pays, sont pertinents pour les cellules solaires et donc pour la production d'hydrogène par dissociation de l'eau en utilisant la lumière du Soleil - une ressource abondante en Afrique centrale en raison de sa localisation autour de la ceinture tropicale. Les propriétés de ces matériaux sont des arguments en faveur d'une rationalisation du paysage de la recherche dans la région, en favorisant des thèmes de recherche étroitement alignés sur les besoins locaux.

Les autorités non scientifiques sont invitées

Comme l'énergie est un domaine crucial, des fonctionnaires du ministère de l'Énergie et de la seule compagnie nationale d'énergie seront également invités à discuter des connaissances et des recherches que l'école propose. La production d'énergie à l'échelle humaine, et à partir de diverses sources, sera utile dans le processus à long terme de démocratisation de l'énergie, une étape primordiale parmi les nombreuses autres pour atteindre les objectifs de développement durable.

Comme dans beaucoup d'autres pays africains, les chefs traditionnels sont très influents au Cameroun sur le plan social, culturel et politique. Ils seront invités lors des activités scientifiques, et une session spéciale sera consacrée à la discussion sur l'importance du financement de la science par des individus ou par des entreprises locales.

L'importance aussi d'informer les chefs traditionnels

Lors d'une école similaire organisée l'année dernière, les autorités traditionnelles, universitaires et politiques étaient toutes présentes à la cérémonie de clôture. Les dirigeants traditionnels ont pu apprécier l'utilité de l'école comme outil de renforcement des capacités. Ils y ont vu une motivation pour encourager le financement de la recherche, et aussi pour influencer les décideurs à financer la recherche. Cette importance a été mise en évidence en remettant aux conférenciers invités de l'ICTP, Ralph Gebauer et Nicola Seriani, les plus hautes distinctions traditionnelles de la région.

L'événement a été annoncé dans les médias les plus influents comme un bel exemple d'action de diffusion de la science à copier et à encourager.

Un prix portant le nom du maire de la ville a été créé l'année dernière, et cette année, un prix portera le nom du sénateur de l'État. Tous deux ont participé de manière significative, par diverses contributions, au succès de l'événement, et le même soutien est attendu cette année.

Stephane Kenmoe, Université de Duisburg-Essen, Allemagne

Cet article a d'ébord été publié dans l'African Physics Newsletter. Il a été traduit en français par Afriscitech.

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