Quand il était enfant, Michel Jeandin habitait non loin de l’aître Saint-Maclou, un ancien cimetière intérieur qui abritait l’École des beaux-arts de Rouen. Est-ce la proximité de ces jeunes artistes ou bien l’intérêt de son père pour les musées et les célèbres peintres de la ville qui lui donna le goût de l’art ? Il ne saurait le dire avec certitude : les deux, probablement. Toujours est-il qu’il ne se souvient pas d’avoir jamais vécu sans cet intérêt pour la création artistique, de la même manière qu’il a toujours aimé les sciences. Bon en maths, bon en physique, le voilà, sans même y réfléchir, en train de passer des concours. « Je ne voulais pas devenir un matheux. Il fallait que la recherche mène à une réalité, à une application », précise-t-il. L’École des mines s’ouvre à lui. Après l’avoir eu pour élève, le prestigieux établissement devient son employeur. En dehors de deux séjours à l’étranger – au JRC (Centre commun de recherche de la Commission européenne), à Ispra, en Italie, en 1989, et à l’Imperial College, à Londres, en Angleterre, en 1991 –, il y fait toute sa carrière. Spécialiste des traitements de surface, il est aujourd’hui directeur de recherche au Centre des matériaux de l’école, qui se nomme désormais Mines ParisTech. Si la science s’est taillée la part du lion dans la vie du chercheur, elle n’a pas pour autant chassé l’art. Amateur de musique, de théâtre, de peinture comme de sculpture, Michel Jeandin n’a pas d’obsession. Il suit sa curiosité et ne modère pas son enthousiasme. C’est ainsi que, de fil en aiguille, il s’est retrouvé à la Maître Albert Gallery, dans le Ve arrondissement parisien, invité par Ars Mathematica – association fondée en 1992 par Christian Lavigne et Alexandre Vitkine (1910-2014) avec l’objectif de favoriser la rencontre de l’art, de la science et de la technique – pour présenter les nouveaux matériaux utilisables, ou susceptibles de le devenir, par les arts plastiques. La démonstration passionnante méritait d’être renouvelée par l’écrit. C’est désormais chose faite !

<figure><img src="image_1.png" /><figcaption>Michel Jeandin lors d’une conférence internationale sur les matériaux, à la Cité des sciences, à Paris, en 2018</figcaption></figure>

ArtsHebdoMédias. — Votre intervention s’intitulait : « La recherche en matériaux nouveaux pour les arts plastiques ». Mais, pour commencer, vous avez tenu à nous parler du carbone. Pourquoi ?

Michel Jeandin. — C’est l’emploi de l’adjectif « nouveau » qui m’a engagé à commencer ainsi. Il est à la fois encourageant et désespérant ! Les philosophes ont depuis longtemps démontré que tout a déjà été dit, écrit, qu’il n’y a jamais rien de vraiment neuf. C’est vrai dans tous les domaines et dans la science des matériaux en particulier. Accoler « nouveaux » et « matériaux » est certes vendeur mais également un peu artificiel. C’est pourquoi il me semblait important de commencer par évoquer le carbone et tous les matériaux qui lui sont liés. Intrinsèquement, un matériau ne peut pas être nouveau, car il est constitué d’atomes qui préexistent aux connaissances des hommes. Seules les découvertes de leurs différents agencements sont des nouveautés.

Paraphrasant Sacha Guitry parlant de Molière, vous vous êtes interrogé : « Quoi de neuf ? » Et vous avez répondu : « Le carbone ! » Pouvez-vous revenir sur cette idée qu’il n’y aurait rien de vraiment neuf, si ce n’est le carbone ?

Il faut se souvenir que le carbone possède plusieurs variétés allotropiques définies par la manière dont les atomes qui le constituent sont organisés. Il s’agit de diverses formes cristallines du corps simple qui correspond à l’élément chimique « carbone ». En fonction du réarrangement de cet invariant dans le cristal, on obtient un matériau, à l’échelle humaine, qui a un aspect, une consistance, des propriétés très différents. Le premier, accessible dès la Préhistoire, est le charbon de bois. Les peintures rupestres en conservent les traces jusqu’à aujourd’hui. Les atomes de carbone qui le constituent n’ont pas été arrangés suite à un traitement thermique ou de pression, ils forment un maelström ; ils ne sont pas plus organisés que s’ils avaient été jetés en vrac dans un fourre-tout. En science des matériaux, ce carbone est qualifié d’« amorphe ». Ne me demandez pas comment est né l’atome de carbone ! Pour l’heure, le début de la grande histoire est encore inconnu. Mais tentons une pirouette et évoquons une conversation entre Jean-Paul II et Stephen Hawking, à l’issue de laquelle le pape aurait déclaré : « Nous sommes bien d’accord, monsieur l’astrophysicien : ce qu’il y a après le Big Bang, c’est pour vous ; ce qu’il y a avant, c’est pour nous… » Nous en sommes toujours là !

<figure><img src="image_1.png" /><figcaption>The Creation of Adam (Michelangelo Buonarroti), Jasenko Đorđević, 2019. ©Jasenko Đorđević</figcaption></figure>

Dessiner avec du charbon de bois a été, pour l’homme, un moyen de prolonger l’utilité du bois qu’il brûlait pour se chauffer ou pour cuire de la nourriture. Au cours de son histoire, a-t-il utilisé d’autres types de carbone, incidemment ?

Effectivement. Les constituants élémentaires existent partout sous forme d’atomes. Ce sont les différents traitements qu’ils peuvent subir qui vont les rendre mobilisables par les hommes. Ainsi, après le charbon de bois, nous pouvons citer le diamant, qui se différencie grâce à une structure extrêmement ordonnée. Obtenu par extraction, le diamant n’est pas un nouveau matériau, seulement un agencement différent des atomes de carbone. Sa rareté l’a transformé en matière précieuse essentiellement utilisée pour la joaillerie ou comme valeur refuge. Il a fallu attendre qu’il soit possible de le synthétiser pour que son utilisation se diversifie ou que les artistes possèdent bien des moyens pour l’utiliser, comme Damien Hirst l’a fait pour Skull Star Diamond, une vanité recouverte de 8 601 diamants ! Autre variété allotropique : le graphite. Là encore, il s’agit d’un réarrangement d’atomes de carbone, mais bien différent de celui du diamant. Il existe sous forme naturelle. Le seul problème qu’il pose est sa récupération. On date sa première vraie utilisation autour de 1565. Comme souvent dans le domaine de l’innovation, les militaires excellent. À cette époque-là, ils ont imaginé de graphiter les moules des boulets de canon pour les récupérer plus facilement. Le graphite est un empilement d’atomes dont les plans ne demandent qu’à glisser les uns sur les autres. Ainsi, en raison de cette capacité, ce type de matériau peut jouer un rôle très favorable de lubrifiant solide. Très friable, il peut être utilisé partout, y compris pour marquer du papier. C’est le principe du crayon à papier, instrument très prisé des artistes ! Si l’on ne compte plus les dessins réalisés ainsi, il est plus rare de découvrir des œuvres sculptées dans cette matière. Dalton Ghetti et Jasenko Đorđević en ont fait leur spécialité. Tous deux sculptent des mines de crayon. Le résultat est épatant !

<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>Skull Star Diamond, Damien Hirst, 2007. ©Aaron Weber, 2.0 Flickr</figcaption></figure>

Si nous avons fait le tour des matériaux « carbone » disponibles dans la nature, il faut poursuivre l’histoire et s’intéresser désormais à ceux, « nouveaux », découverts en laboratoire.

Si les premières fibres datent de la fin du XIXe siècle, il faut attendre Roger Bacon et les années 1950 pour que le carbone soit de nouveau sous les feux de la rampe et que le matériau natif – c’est-à-dire brut, tel qu’il est extrait de la croûte terrestre – puisse être élaboré sous forme de fils très longs et très minces. À cette époque naît une discipline particulière qui va s’astreindre à fabriquer ce que l’on appelle des « précurseurs ». Dans la mesure où le carbone n’est pas fusible, il fallait trouver un autre moyen pour le mettre en forme afin d’exploiter sa légèreté, sa résistance et ses propriétés liées à la chaleur. Toute une série de traitements thermiques associés à des traitements mécaniques seront développés pour allonger la matière jusqu’à obtenir des fibres de carbone. Ses applications à la réalisation de composites seront nombreuses, notamment dans le domaine des loisirs et celui des transports. Raquettes de tennis, skis, pièces de bicyclette, ailes d’avion, carrosserie de voiture, mais aussi gants de protection, vêtements de pompier ou encore gilets pare-balles : le tout plus léger et résistant qu’auparavant. Je dois également vous parler des travaux visant à reproduire les propriétés de dureté du diamant à un coût acceptable. Désormais, des techniques de dépôt en phase vapeur permettent d’obtenir en surface une structure qui ressemble à celle du diamant. On sublime le carbone pour qu’il se redépose de manière intelligente sur une pièce. C’est ce qu’on appelle le « carbone adamantin ». Son utilisation modifie non seulement les capacités de l’objet qui en est recouvert, mais aussi son aspect. Potentiellement, ce matériau pourrait intéresser les artistes, mais encore faudrait-il qu’ils en aient connaissance, l’envie et la possibilité de le mettre en œuvre. Permettre les conditions d’une rencontre entre artistes et scientifiques sur ce vaste sujet des nouveaux matériaux est mon objectif.

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Pavillon des États-Unis imaginé par l’architecte Richard Buckminster Fuller à l’occasion de l’Exposition internationale de 1967, à Montréal, au Canada. ©Bobistravelling, 2.0 Flickr</figcaption></figure>

Souvent, les réagencements des atomes de carbone donnent lieu à des prix Nobel. Pouvez-vous en donner un exemple ?

Ce fut le cas pour la découverte des fullerènes par Robert Curl, Harold Kroto et Richard Smalley en 1985. Tous les trois reçurent le prix Nobel de chimie en 1996. Ce réarrangement des atomes de carbone en forme de ballon de football doit son nom à l’architecte Richard Buckminster Fuller, qui avait imaginé un dôme géodésique pour le pavillon des États-Unis, à l’occasion de l’Exposition internationale de 1967, à Montréal, au Canada. Comme à chaque découverte, il y a d’abord un ramdam, puis des années de recherches pour trouver les applications. Bien souvent, le matériau ne se suffit pas à lui-même. Il faut le mélanger avec d’autres matières comme le plastique ou des polymères. Ces recherches peuvent durer des années, voire des dizaines d’années. Il existe plusieurs types de fullerènes, notamment ceux que l’on qualifie d’« ouverts », aussi appelés « nanotubes de carbone ». Ils servent à renforcer. Vous pouvez par exemple en mettre dans un matériau mou, comme l’aluminium, et ainsi créer des composites. Une des applications trouvées a acquis de la notoriété au-delà des laboratoires et du monde industriel. Il s’agit du Vantablack, mis au point en 2012 par Surrey NanoSystems, une entreprise britannique installée dans le Sussex. Ce revêtement a fait parler de lui grâce au plasticien Anish Kapoor, qui a déclaré en avoir obtenu la concession exclusive des droits d’utilisation en février 2016. Annonce qui a suscité de nombreuses protestations d’autres artistes. Ce traitement de surface, fait de nanoparticules de carbone serrées verticalement les unes contre les autres, a pour propriété remarquable de piéger la lumière. Son coefficient d’absorption est proche de 100 %, ce qui a pour effet de supprimer toute impression de relief. En 2018, le visiteur d’une exposition de Kapoor, organisée par le musée d’art contemporain de la Fondation Serralves, au Portugal, en a fait les frais. La plaque circulaire noire qu’il pensait voir posée au sol était, en fait, un trou aux parois recouvertes de Vantablack. Hardi autant que distrait, il ne l’aura pas vu et il est tombé dedans !

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Vue de l’installation d’Anish Kapoor utilisant du Vantablack, en 2018, à la Fondation Serralves, au Portugal. ©Anish Kapoor, photo : Filipe Braga, 2.0 Flickr</figcaption></figure>

En 2010, un prix Nobel a également été attribué pour la découverte d’une autre forme allotropique du carbone. Racontez-nous…

Il s’agit du fameux graphène. Théorisé dès 1947, il n’a pu être synthétisé qu’en 2004 par Andre Geim de l’université de Manchester, qui a reçu pour cela, avec Konstantin Novoselov, le prix Nobel de physique. Le graphène est une monocouche de graphite qui présente des propriétés extraordinaires. Celle-ci est cinq ou six fois plus résistante que l’acier et beaucoup plus légère. Sans compter que, mélangée à des polymères, elle devient transparente. C’est le matériau bingo ! Encore faut-il pouvoir le mettre en forme et le fabriquer. Il intéresse beaucoup les entreprises de l’électronique, notamment le secteur des écrans souples, pour téléphones pliables, par exemple. Car il faut savoir que le carbone, en plus de ses autres qualités, est conducteur. Il y a énormément de pistes, mais, à ma connaissance, aucune n’est artistique. Chaque nouveau matériau pourrait intéresser les artistes, mais, la plupart du temps, ils n’en ont pas connaissance et, réciproquement, les gens qui les développent n’ont aucune idée des souhaits des artistes.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Michel Jeandin dans son laboratoire à l’École des mines. ©Mines ParisTech, photo : Voahirana Rakotoson.</figcaption></figure>

Est-ce pour cela que votre laboratoire cherche à développer, depuis une quinzaine d’années, des collaborations avec des plasticiens ?

Je crois beaucoup dans de telles relations et, bien que la première collaboration ait été fortuite, l’École des mines a depuis travaillé à développer des échanges avec les artistes et les métiers d’art. C’est la rencontre avec Ariel Kupfer qui a déclenché cette envie. Ce « matériosophe », comme il aime à se présenter, souhaitait créer une monnaie de lave avec un matériau natif rapporté de Bali. Son côté alchimiste le poussait à vouloir y adjoindre des métaux comme le cuivre et le titane. Au-delà de l’aspect philosophique du projet, les pièces devaient avoir une forme lenticulaire, être résistantes et esthétiques. Guidé par les souhaits de l’artiste, le laboratoire a permis la réalisation du projet. Dès cette première expérience, il m’est apparu évident que, dans tout renouvellement et toute recherche d’application des matériaux, il ne faut pas oublier le domaine artistique. Avec mon équipe, nous nous sommes engagés dans cette voie. Le plus difficile étant de trouver les financements nécessaires à ces recherches « art & science ».

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Monnaies de lave d’Ariel Kupfer (lave de Bali revêtue de Ti, Cu et Al). ©Mines ParisTech, photo : Tan Kadam.</figcaption></figure>

Pourquoi pensez-vous qu’un tel rapprochement est intéressant ?

En science, le matériau est premier. En art, la perception est première. Quel est le matériau le plus adéquat pour permettre la transmission de l’émotion que je souhaite ? Ainsi pense l’artiste. Il y a donc une rencontre obligatoire entre les tenants des deux domaines. Aujourd’hui, un artiste devrait s’intéresser aux traitements de surface, comme, hier, ses aînés se penchaient sur les pigments. La meilleure façon de modifier un matériau est de venir en appliquer un autre à sa surface, l’une des techniques à privilégier, selon moi, étant celle de projection thermique de matière. Finalement, c’est le même principe que celui de la peinture. Il faut prendre le parti des artistes et partir de la perception. L’idéal serait de posséder un catalogue qui répertorierait non seulement les matériaux, mais aussi leurs capacités. Un rêve, une utopie. Puisque chaque élément du tableau de Mendeleïev peut être réagencé et les combinaisons possibles sont infinies… Ce qui oblige, pour le moment, à travailler au cas par cas, heureusement dirais-je, pour ne pas régenter l’esprit de création.

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Pour The Cactus Project, Laura Cinti a réussi à faire pousser des cheveux sur un cactus. ©Laura Cinti</figcaption></figure>

Y a-t-il d’autres nouveaux matériaux que ceux issus du carbone ?

De très nombreux ! Citons les piézochromes. Les pigments piézochromiques sont des poudres qui peuvent être transformées en peinture et qui, sous l’action de la pression, changent de couleur. Il y a également les matériaux mécano-luminescents, qui, en réponse à une sollicitation – étirement, compression –, émettent de la lumière. Ainsi que tous les matériaux bio-inspirés, issus de laboratoires qui ont pour objectif de synthétiser ou de reproduire certains matériaux extraordinaires de la nature, comme le fil de toile d’araignée, par exemple. Cette soie est plus résistante que l’acier et beaucoup plus légère. Désormais, il est possible de la reproduire en labo ou en culture. Nous pourrons probablement en disposer de manière plus large dans les années à venir. Un objectif qui était inaccessible, il n’y a pas si longtemps. De la même manière, des chercheurs se sont intéressés à la manière dont certains mollusques collent au rocher par sécrétion de substances et ont développé des polymères qui s’apparentent à ces dernières. Il y a aussi les phyto-matériaux, obtenus à partir de végétaux. Ainsi, The Cactus Project, exposé en 2013 à la Fondation EDF, à Paris, est le produit d’une transgenèse : la fusion d’un gène humain, celui de Laura Cinti, avec le génome d’une plante. Un gène qui permet la synthèse de la kératine, matière première du cheveu, a été transféré dans le génome d’un cactus qui, en grandissant, arbore des cheveux en lieu et place des habituelles épines. L’artiste montre ainsi la capacité des plantes à produire de nouveaux matériaux. Plus osée encore serait l’évocation des méta-matériaux, matériaux de l’invisibilité ! Aujourd’hui, à certaines longueurs d’onde, il est possible de faire disparaître un objet placé au centre d’un disque de matière dont la composition n’est pas encore révélée, mais dont on sait qu’elle réagit à la lumière. L’expérience a été réalisée avec succès. Bien entendu, il s’agit de conditions réunies en laboratoire. Nous sommes donc encore loin de la cape de Siegfried ou de celle d’Harry Potter, mais il n’est plus inconcevable d’y arriver.

En résumé, les nouveautés sont essentiellement des traitements qui agissent sur l’apparence des matériaux, en modifiant leur surface, avec, éventuellement, apport de nouvelle matière. Pour une fois, l’art ne devrait donc s’intéresser qu’à la surface des choses !

Absolument ! Dans le domaine artistique, l’important est ce qui est perçu par nos cinq sens – ou plutôt neuf, selon le dernier dénombrement scientifique – pour mieux faire réagir le sixième, celui montré par la Dame à la licorne : le cœur. C’est bien la surface qui les sollicite, quel que soit le matériau sous-jacent. Et c’est donc là qu’il y a quelque chose à tenter, des dialogues à nouer entre artistes et scientifiques.