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Sciences et innovations

Comment trouver ce qu'on ne cherche pas

Qu’ont en commun Horace Wells, Wilhelm Röntgen, George de Mestral, Stephanie Kwolek et Alexander Fleming ? 

Pas grand chose en apparence. Wells est considéré comme le pionnier de l’anesthésie au protoxyde d’azote en raison de sa découverte réalisée en 1844 ; Röntgen a découvert les rayons X en 1895 ; Fleming a découvert la pénicilline en 1928 ; de Mestral est connu  pour l’invention de la bande velcro en 1941 et Kwolek a inventé en 1965 le kevlar.

Tous ont cependant en commun d'être devenus célèbres suite à une découverte ou une invention en apparence inattendue, fortuite ou simplement chanceuse. Ce type de réussite est associé aujourd’hui au concept de « sérendipité », d'après un conte : Les Aventures des trois princes de Serendip. Dans les faits, on va le voir, la chance et le hasard ont peu de place dans la réussite, y compris dans ces cas-là.

En 1846, Horace Wells fit une démonstration publique de l'anesthésie avec du gaz hilarant, mais le patient gémissait de douleur. Illustration tirée de la revue scientifique suédoise Populär Historia.

Quand l’inattendu frappe à la porte

Dans la recherche scientifique comme en toute chose, la réalité est complexe. Elle ne peut pas être réduite à un enchaînement simple de causes et d'effets. Les découvertes ne sont donc pas toujours le fruit d'une intention claire et délibérée... Comme le note avec justesse le sociologue Edgar Morin : « L’histoire s’avance, non de façon frontale comme un fleuve, mais par déviations qui viennent d’innovations ou créations internes, ou d’événements ou accidents externes. » (Les sept savoirs nécessaires à l’éducation du futur, Seuil, 2000.).

De nombreux exemples, très célèbres pour certains, viennent conforter ces propos :

- Le four à micro-ondes

Le Magnétron. L'agrandissement montre Percy Spencer dans son laboratoire, Spencer family archives.Prenons l’exemple du four à micro-ondes. Ingénieur chez Raytheon, Percy Spencer était chargé d’améliorer un magnétron, pièce centrale du radar qui transforme l'énergie cinétique en énergie électromagnétique sous forme de micro-ondes. Un jour il constate que la barre chocolatée qui était dans sa poche s’est ramollie alors qu’il faisait fonctionner le magnétron. Il en déduit que le magnétron dégage de la chaleur en même temps que les micro-ondes.

Il n’est pas le premier à découvrir les propriétés chauffantes des micro-ondes. Les scientifiques le savaient déjà de même que les ouvriers de l’atelier qui venaient se réchauffer les mains sur le magnétron en hiver. Il est en revanche le premier à imaginer que les micro-ondes pourraient être utilisées pour cuire des aliments.

L’exemple du four à micro-ondes n’est pas un cas isolé.

Katsushika Hokusai a utilisé un bleu de Prusse pour peindre La Grande vague de Kanagawa, vers 1830, Metropolitan Museum of Art, New York.

- Les nuances de bleu

En 1706, Johann Jacob Diesbach, fabriquant de couleurs à Berlin, manque de potasse pour précipiter une décoction de cochenille additionnée d’alun et de sulfate de fer. Au lieu d’obtenir le rouge carmin attendu, la nouvelle potasse qu’il utilise donne un très beau bleu. Ce phénomène n’a qu’une explication possible : elle est liée au seul ingrédient « nouveau », en l’occurrence la potasse qui s’avère altérée (elle avait été calcinée avec du sang) et a agi sur le sulfate de fer. Le bleu de Prusse, qui sera d’abord commercialisé sous le nom de « bleu de Berlin », était né.

Force est d’ailleurs de constater que l’histoire a parfois la fâcheuse tendance à se répéter. En 2008, l’équipe du professeur Mas Subramanian mène, à l'université d'État de l'Oregon, des recherches sur les propriétés électriques de nouveaux matériaux en vue de leur application dans le domaine de l’électronique.

YInMn, le nouveau pigment bleu découvert par accident en 2009.En 2009, l’un de ses doctorants chauffe à 1093° Celsius un mélange d’oxydes d’yttrium, d’indium et de manganèse. À la sortie du four, ce n’est pas un nouveau matériau intéressant pour l’électronique qui apparaît mais un nouveau pigment au bleu éclatant qui sera baptisé « bleu YInMn ». Mas Subramanian pressent d’emblée l’enjeu de ce nouveau pigment inorganique aujourd’hui commercialisé par la Shepherd Color Company.

- La vulcanisation

L’histoire de la découverte du procédé de vulcanisation relève elle aussi de la sérendipité. En effet, depuis des années Charles Goodyear tentait désespérément (il sera emprisonné plusieurs fois pour dettes) de trouver un caoutchouc qui résiste aux variations de chaleur.

En 1830, il traite le caoutchouc à l’acide nitrique mais ce traitement de surface s’avère provisoire et ne résiste pas aux grandes chaleurs. En 1839 il présente sa nouvelle formule, un mélange de caoutchouc et de soufre, chez Woburn. Excédé de leurs réactions, Charles Goodyear s’agite. Le morceau de gomme qu’il a dans les mains lui échappe et atterrit sur le poêle.

Appareil pour vulcaniser le caoutchouc par la vapeur sèche, illustration extraite de l'ouvrage Les merveilles de l'industrie ou, Description des principales industries modernes, Louis Figuier, Paris, Furne, Jouvet, [1873-1877], tome II.

Confus Charles Goodyear s’empresse de le retirer et s’aperçoit que curieusement le mélange n’a pas fondu mais « vulcanisé ». Sans le vouloir, il vient d’inventer la vulcanisation du caoutchouc. L’ajout du soufre permet en effet, après cuisson, de former des ponts entre les chaînes moléculaires qui rendent la matière beaucoup plus élastique et donc plus stable à long terme.

- La pénicilline

Citons enfin, la découverte de la pénicilline, le 3 septembre 1928, par Alexander Fleming est, elle aussi, associée au concept de sérendipité (note). En effet, ce dernier, alors médecin au Saint Mary Hospital de Londres, mène des recherches sur les staphylocoques et cultive ces bactéries dans des boîtes de Petri. De retour de vacances, il découvre, que l’une de ses boites de pétri, qu’il a oubliée sur sa paillasse, a été contaminée par les souches d'un champignon microscopique, Penicillium notatum, de son voisin de paillasse…

Le hasard ne suffit pas à « bien faire les choses »

Allant un peu vite en besogne, un certain nombre de commentateurs en sont ainsi venus à définir la sérendipité comme le fruit d’un heureux hasard, renouant ainsi avec l’adage « le hasard fait bien les choses ». Si une telle conception a le mérite de s’émanciper d’une vision déterministe de l’histoire et s’oppose à l’idée de destin, elle est cependant trompeuse.

En effet, outre le fait que cette conception charge le hasard d’une intention et constitue ce faisant un déni du hasard, la sérendipité, réduite à un hasard heureux, ne correspond ni au sens original présent dans le conte, ni à la réalité des grandes découvertes ou innovations imputées à la sérendipité. À la lecture des trois princes de Serendip, on s’aperçoit que cette dernière fait en réalité référence à un état d’esprit marqué par un sens aigu de l’observation, la curiosité, une capacité à s’interroger et à tirer profit d’un événement inattendu...


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• de Röntgen à Curie
Publié ou mis à jour le : 2018-11-27 10:50:14

 
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