[Ils et elles ont choisi la France #3] Lea Maria Ibele rejoint l’Institut de chimie radicalaire

Pouvez-vous nous parler de votre parcours et de vos thèmes de recherche ?

J'ai effectué ma licence et ma maîtrise de chimie générale à l'Université de Vienne. Dès la première année, j'ai été fascinée par la mécanique quantique et par l'interface entre la chimie et la physique. La vie sur Terre étant continuellement exposée à la lumière, j'ai voulu comprendre l'influence de cette lumière sur la chimie de notre monde. Tous ces intérêts combinés m'ont amenée au domaine de la photochimie théorique. C'est ce qui m'a poussée à étudier les états formés dans l'ADN simple brin lors de l'excitation par la lumière pendant mon mémoire à l'Université de Vienne, sous la direction de Leticia Gonzalez.

J'ai ensuite voulu en savoir plus sur les différentes approches permettant de simuler la réponse des molécules à la lumière. Pour mon doctorat, j'ai rejoint le nouveau groupe de Basile Curchod à l'Université de Durham, au Royaume-Uni. En collaboration avec une équipe internationale d'expérimentateurs, j'ai étudié une molécule hétérocyclique excitée par un laser à électrons libres1 . Cette installation nous a permis d’observer comment les atomes de la molécule se réarrangent ensuite en quelques centaines de femtosecondes2 . La synergie entre mes simulations et les études spectroscopiques nous a permis d'identifier plusieurs molécules différentes formées par l'excitation lumineuse.

Après mon doctorat, je suis venue en France en tant que chercheuse postdoctorale pour travailler avec Federica Agostini à l'Université Paris-Saclay. J'y ai approfondi les fondements théoriques de la photochimie en développant de nouvelles méthodes de simulation pour la photodynamique moléculaire. Il s'agissait de simuler l'évolution couplée des électrons et des noyaux après l'absorption de la lumière par la molécule.

Dans mes recherches actuelles, je développe des méthodologies pour simuler la réponse des molécules à l'interaction avec la lumière. En particulier, je souhaite améliorer la simulation de la fluorescence, l'émission de lumière par les molécules après l'absorption. Ces processus ne sont pas seulement jolis à regarder, comme dans le cas de la bioluminescence. Ils ont également des applications importantes, par exemple pour les sondes fluorescentes ou les lasers organiques. J'essaie d'élaborer un cadre qui nous permettra, pour la première fois, de simuler sur un pied d'égalité les noyaux, les électrons et les photons. Ce travail pourrait nous permettre de mieux comprendre la fluorescence des molécules.

Qu'est-ce qui a motivé votre candidature au CNRS ?

Lors de mon postdoctorat à l'Université Paris-Saclay, j'ai découvert le système universitaire français. J'ai tout de suite été intriguée par le CNRS, une institution unique qui crée un environnement propice à la recherche scientifique. Malgré des candidatures et des offres pour des postes dans d'autres pays, l'environnement de travail général m'a séduite et m'a fait choisir la France.

Lorsque j'ai décidé de postuler au CNRS, j’ai cherché des groupes qui correspondraient le mieux à mon projet de recherche. En tant que chimiste computationnelle, j'avais plus de possibilités car je ne dépends pas d'un équipement expérimental spécifique. J'ai eu des échanges très prometteurs avec le groupe de chimie théorique de l'Institut de chimie radicalaire (ICR - CNRS/Aix-Marseille Université), que j'ai finalement rejoint cette année en tant que chercheuse permanente.

Quelles différences avez-vous remarquées entre votre ancien environnement de travail et celui que vous découvrez ici ?

Le système universitaire français est unique au monde, avec des groupes constitués de plusieurs chercheurs permanents indépendants. Plus généralement, les conditions de travail en France sont bien meilleures que dans d'autres pays. Les chercheuses et chercheurs peuvent maintenir un bon équilibre entre vie professionnelle et vie privée, sans sacrifier l'excellence scientifique. J'apprécie ce système qui conduit à un environnement collaboratif et productif.

Avez-vous encore des projets en cours avec l'Autriche et le Royaume-Uni ?

Pendant ma maîtrise dans le groupe de Leticia Gonzalez puis mon doctorat avec Basile Curchod, j'ai pu rencontrer beaucoup de jeunes chercheurs. Je collabore toujours activement avec plusieurs de ces personnes qui commencent à construire leur propre carrière partout en l'Europe. Récemment, la communauté de la photodynamique moléculaire s'est efforcée de développer des critères de références standardisés, c'est-à-dire des tests rigoureux sur lesquels chacun pourra tester ses nouvelles méthodologies à l'avenir. Avec trois jeunes chercheurs que j'ai rencontrés au cours de mon parcours scientifique, nous avons réussi à réunir la plupart des groupes leaders en Europe dans ce domaine et même au-delà, pour tous les sujets qui relèvent de la dynamique des états excités.

En Autriche, je suis également impliquée dans des activités de médiation. J'ai notamment l'honneur de participer au projet « Calliope Join.The.Dots », qui promeut les femmes autrichiennes dans les domaines de la science, des arts et des médias. Je travaille dans ce cadre pour faire connaître la beauté de la photochimie aux enfants, en particulier aux jeunes filles.

Quelles sont vos perspectives pour les années à venir ?

Je prévois d'établir ma propre équipe de recherche à l'Institut de chimie radicalaire. Le groupe de chimie théorique m'a offert un environnement de travail très stimulant et accueillant, où je peux bénéficier de l'expertise complémentaire de mes collègues et apporter mes propres expériences et orientations de recherche. Comme expliqué dans mon programme de recherche pour ma candidature au CNRS, je prévois de travailler sur la simulation de la fluorescence des molécules pour faire progresser l'état de l'art en chimie computationnelle.

J'espère pouvoir développer mon équipe grâce à des subventions de l'Agence nationale de la recherche et des financements régionaux. J'envisage également de demander des subventions européennes, telles que la bourse ERC Starting. Enfin, j'espère établir de nouvelles collaborations avec des expérimentateurs en France et à l'étranger. Il reste tant à découvrir dans le domaine de la photochimie !

Propos recueillis par CD

• 1Un laser à électrons libres (en anglais « free electron laser » ou FEL) est un type de laser qui crée des photons en utilisant des électrons non liés à un atome. La lumière produite par un FEL est à la fois cohérente et intense, et peut avoir des longueurs d'onde très variées.
• 2Une femtoseconde équivaut à un billiardième (10-15) de seconde.