FNR Awards 2023 : Pour une nouvelle théorie sur la thermodynamique des moteurs chimiques

La thermodynamique est l'étude de la manière dont l'énergie se déplace et se transforme dans des systèmes. Un exemple bien connu est celui de la machine à vapeur : elle fonctionne en convertissant l'énergie thermique en mouvement. La thermodynamique des machines à vapeur est parfaitement comprise.

À l'intérieur de notre corps, nous avons de minuscules moteurs moléculaires nanoscopiques qui font bouger les choses dans nos cellules en convertissant l'énergie chimique en mouvement.

« J'ai été fasciné par leur fonctionnement », explique Emanuele Penocchio dans la vidéo, avant de poursuivre : « Je voulais savoir si nous pouvions décrire des moteurs chimiques tels que les moteurs moléculaires avec la thermodynamique, comme nous le faisons pour les moteurs thermiques ».

Lorsqu'Emanuele a commencé à faire des recherches dans la littérature, il s'est rendu compte qu'il n'y avait pas de réponse. Il a donc rejoint le groupe du professeur Massimilano Esposito à l'université du Luxembourg pour développer une théorie autour des systèmes moléculaires et de leur énergétique. C'est la première fois que cela se fait. Pour ce travail, Emanuele Penocchio a reçu le 19 octobre 2023 un FNR Award for Outstanding PhD Thesis du Luxembourg National Research Fund (FNR).

« Une cellule est comme une ville. Nous comprenons maintenant un peu comment fonctionnent les très petits moteurs qui alimentent les fonctions des cellules. Cela nous aidera peut-être à réparer des cellules malades à l'avenir », explique Penocchio.

Pourquoi le jury a-t-il choisi ce projet ?

À propos du lauréat

Emanuele Penocchio a suivi une formation de chimiste à Bologne et à Pise en Italie. Il a effectué sa thèse de doctorat à l'Université du Luxembourg dans le département de physique et de science des matériaux, sous la direction du FNR ATTRACT Fellow Prof. Massimilano Esposito. Emanuele a déjà reçu deux autres prix pour sa thèse de doctorat interdisciplinaire : le Distinguished Student Feynman Prize in Nanotechnology du Foresight Institute (2022) et le Rolf Tarrach Award de l'Université du Luxembourg pour la meilleure thèse de doctorat de l'année 2022. Actuellement, Emanuele est post-doctorant à la Northwestern University dans l'Illinois, USA.

Deux autres doctorants étaient également nominés dans cette catégorie de prix :

• Salah Ghamizi du SnT (Interdisciplinary Center for Security, Reliability and Trust) de l’Université du Luxembourg. Il a amélioré les modèles d'apprentissage automatique pour les situations où il n'y a pas beaucoup de données pour former des modèles, comme la prédiction de maladies rares ou la fraude financière.

• Mina Tsenkova de l’Université du Luxembourg. Son doctorat portait sur le rôle de la flore intestinale dans le cancer colorectal et sur la possibilité de la modifier par le biais de l'alimentation pour qu'elle exerce des fonctions plus bénéfiques.

Voici un résumé de la cérémonie de remise des FNR Awards du 19 octobre 2023 :

Texte: Michèle Weber (FNR)
Vidéo du lauréat et de la remise des prix: MOAST Creative Studio
Vidéos des autres nominations: Super8