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Spectroscopie proche infrarouge : Irstea rayonne

Pénétration de la lumière dans une pomme © Irstea / F. Chauchard

20/05/2016

Jean-Michel Roger, directeur adjoint scientifique à Irstea, est le lauréat 2016 du prestigieux prix Tomas Hirschfeld, saluant sa contribution à la science de la spectroscopie proche infrarouge. Cette technique basée sur la pénétration de la lumière dans un produit, un objet voire un milieu, permet d’en analyser rapidement la composition et de les caractériser. L’équipe du centre Irstea de Montpellier a acquis un savoir-faire et une expertise reconnus à l’international.

Scannons une pomme à l’aide d’une technique un peu spéciale, afin d’en révéler sa composition : teneur en eau, en amidon, en sucre, etc. Le tout, rapidement et sans contact ! Cette technique, appelée spectroscopie proche infrarouge, repose sur l’analyse de l’interaction de la lumière avec un produit. Des spectres (des courbes) sont produits et révèlent le niveau d’absorption de la lumière, en fonction de la longueur d’onde, relié à la structure physique et chimique de l’objet étudié.

Des données stratégiques utilisées en agroalimentaire et en agriculture pour évaluer le goût ou la maturité des fruits, évaluer le taux de carbone dans le sol par exemple, mais aussi pour trier les déchets recyclables, etc. En France depuis près de 20 ans, la communauté scientifique montpelliéraine est une des plus actives sur ce sujet et une équipe Irstea [1] se distingue tout particulièrement.

2 prix pour Irstea

Jean-Michel Roger © IrsteaEn 2008, Véronique Bellon-Maurel, responsable de l’équipe et aujourd’hui directrice du département Ecotechnologies, se voit décerner le prix Tomas Hirschfeld pour sa contribution à la science de la spectroscopie proche infrarouge (appliquée à la qualité des produits agroalimentaires). 8 ans plus tard, le prix récompense à nouveau l’expertise Irstea en la personne de Jean-Michel Roger, chercheur spécialisé en chimiométrie (traitement des spectres). Il rejoint l’équipe en 1998 et participe notamment à la conception de spectromètres portables ou en ligne, requérant le développement d’une méthode chimiométrique spécifique aujourd’hui largement utilisée dans le tri des déchets. Il est également vice-président de l’association française HelioSPIR – réseau scientifique de spectroscopie proche infrarouge.

Un doublé pour une petite équipe scientifique (8 personnes la composent) ! "Certes, le prix est individuel, mais il récompense avant tout le travail d’un laboratoire, souligne le lauréat 2016. Ce n’est pas la première fois qu’une équipe reçoit 2 fois le prix, mais ce doublé est inédit car il récompense la même équipe sur 2 compétences différentes !" Ils travaillent, en effet, autant sur la mesure de la composition de produits/objets/milieux (spectrométrie), que sur le traitement de ces spectres (chimiométrie), sans oublier l’optique pour la spectrométrie – nouveaux systèmes optiques permettant d’améliorer la qualité du signal et par conséquent, la caractérisation des propriétés physico-chimiques. "Rendez-vous dans 10 ans avec un 3e prix pour l’équipe !", prédit Jean-Michel Roger.

Prochains challenges ? Les recherches menées par Jean-Michel Roger et ses collègues rejoignent les problématiques de l’agriculture de précision, de l’agroécologie, ou encore du traitement des déchets. "Nous nous intéressons à des milieux complexes à mesurer, que ce soit la végétation, les sols, les déchets ou les produits agricoles. Mesurer la composition de boues de stations d’épuration est beaucoup plus difficile que de mesurer une pomme ; on touche à un univers bien plus grand, composé d’éléments étrangers et méconnus !"

Vocabulaire

  • Spectroscopie proche infrarouge : technique analytique puissante permettant l’analyse rapide de la composition des produits organiques
  • Spectrométrie : méthode de mesure de la composition des produits, des milieux, des objets... Consiste à projeter de la lumière - la lumière du soleil ou d'une lampe - sur un objet, puis à analyser la lumière qui en sort. Il est alors possible de connaître la composition de l’objet, du produit, du milieu…
  • Chimiométrie : traitement mathématique des spectres (courbes) issus de différents capteurs, afin de transformer les mesures en informations utiles

Le prix sera remis cet été par le Comité international de spectroscopie proche infrarouge (ICNIRS), à l’occasion d’une conférence internationale organisée tous les 2 ans en Pennsylvanie [2].

En savoir plus


[1] Equipe COMIC (Capteurs Optiques pour les milieux complexes)