Art & Sciences – De l’utopie à la réalité

Physique, chimie, électronique, biologie, médecine, optique… les champs de recherche et d’application des nanosciences et des nanotechnologies n’ont cessé de s’élargir de façon exponentielle au cours des vingt dernières années. Si à l’échelle du nanomètre, soit un milliardième de mètre, le monde est invisible, voire inimaginable, il n’en constitue pas moins une source infiniment riche de nouvelles connaissances et possibilités, qui participent pour certaines à des enjeux sociétaux majeurs. Un paradoxe qui ne pouvait que séduire les artistes, de tout temps nombreux à tenter de s’approprier l’insaisissable.

There is plenty of room at the bottom (Il y a plein de place en bas). Tel est le titre de la conférence donnée par Richard Phillips Feynman, en 1959, lors du congrès annuel de l’American Physical Society au California Institute of Technology de Pasadena, au cours de laquelle ce physicien visionnaire invite la communauté scientifique à s’aventurer au cœur de la matière pour la transformer, molécule par molécule. « Pourquoi ne pourrions-nous pas un jour écrire l’intégralité de l’Encyclopædia Britannica sur une tête d’épingle ? », s’interroge-t-il alors. Le « nanomonde » est né ; tout du moins de manière symbolique, car le défi lancé ne pourra véritablement commencer d’être relevé qu’à partir de la mise au point du microscope à effet tunnel – permettant de voir et de travailler la matière à l’échelle atomique –, conçu par l’Allemand Gerd Binnig et le Suisse Heinrich Rohrer en 1981. En 1985, Robert Curl, Harold Kroto et Richard Smalley synthétisent les premières molécules de C60, baptisées fullerènes – on ne connaissait jusqu’alors que deux molécules de carbone : celles du graphite et du diamant. Six ans plus tard, le Japonais Sumio Iijima découvre les nanotubes de carbone, autres éléments clés des nanotechnologies. Dès lors, les publications s’enchaînent, les idées d’applications se multiplient et font l’objet d’attention et d’investissements croissants : la constitution d’un groupe d’experts – l’Interagency Working Group on Nanotechnology, devenu le National Nanotechnology Initiative – aux Etats-Unis, en 1998, marque un tournant, voire le réel coup d’envoi, de l’ère des nanosciences.

Cris Orfescu
Quantum Tunneling, nanosculpture (microparticules de graphite incrustées dans une matrice de polymère), Cris Orfescu, 2010.

La France n’est pas en reste, avec la création, dès 1999, du Réseau de recherche en micro et nanotechnologies (RMNT), destiné à financer des projets de recherche menés en partenariat entre des laboratoires académiques et des entreprises dans les domaines des micro et nanotechnologies. C’est qu’à l’échelle nanométrique la matière présente des caractéristiques singulièrement différentes de celles observées à l’œil nu – l’or est par exemple inerte à l’échelle macroscopique et extrêmement réactif sous forme de particules nanométriques. Situé au croisement de plusieurs disciplines scientifiques – parmi elles, la chimie, la physique et la biologie –, le contrôle de la structure des matériaux à cette échelle permet d’envisager de nouvelles solutions dans une multitude de secteurs industriels – de l’électronique à la cosmétique, en passant par la pharmaceutique, le textile ou encore l’automobile –, mais aussi en termes de santé publique : à partir d’objets nanométriques comme les nanoparticules ou les liposomes – utilisés dans des applications en parasitologie, en vaccination ou en cancérologie –, il est aujourd’hui possible d’imaginer traiter une maladie au plus près des cellules pathogènes.

En France, le tournant de 2003

Michel Blazy, courtesy galerie Art : Concept
Le Multivers (détail), Michel Blazy, 2003.

L’un des premiers événements internationaux évoquant les liens entre des artistes et les nanosciences est organisé à Paris, durant tout l’été 2003, par la galerie Fraîch’attitude. Placée sous le commissariat de Laurence Dreyfus, l’exposition Nano réunit les travaux de six plasticiens dévoilant leur appréhension de l’infiniment petit : le Turc Haluk Akakçe, les Français Michel Blazy et Pierre Savatier, l’Allemand Carsten Nicolai, la Néerlandaise Saskia Olde Wolbers et le Suédois Johan Thurfjell. La scénographie est confiée aux architectes suisses Jean-Gilles Décosterd et Philippe Rahm qui l’articulent autour de la lumière : cinq espaces se succèdent selon un parcours linéaire et, progressivement, se réduisent et s’appauvrissent en lumière, passant du visible à l’invisible, de l’habitable à l’inhabitable. Depuis chacune des chambres, des percements donnaient des perspectives plus ou moins grandes sur le travail d’un artiste, comme autant de relations à la vue.

Les artistes n’ont bien évidemment pas attendu les années 1990 pour s’intéresser à l’univers scientifique dédié à l’infiniment petit : du cubisme au surréalisme(1), en passant par le futurisme, différents mouvements majeurs du début du XXe siècle ont puisé une part de leur inspiration dans les grands thèmes scientifiques de l’époque, telles la théorie de la relativité ou la physique quantique, intimement liées aux nanosciences à venir. Celles-ci leur offrent désormais les moyens d’accéder à cet invisible, pour lequel ils partagent depuis toujours avec les scientifiques une curiosité mêlée de fascination ; grâce aux nouveaux outils, un univers visuel, mais aussi d’expérimentation graphique et sculpturale, inédit s’ouvre à eux, un monde parallèle et source d’imagination inépuisable. Au début des années 2000, l’artiste d’origine roumaine Cris Orfescu – un des initiateurs du Nanoart – s’appuie ainsi sur le microscope électronique à balayage pour proposer des images d’une esthétique saisissante, qui nous entraînent au cœur de contrées mystérieuses et pourtant bien réelles. « Le Nanoart pourrait bien être au XXIe siècle ce que la photographie fut au XXe siècle », affirme-t-il. Approche voisine pour le photographe britannique Rob Kesseler, dont les œuvres mettent entre autres en exergue la beauté et la complexité formelle de détails microscopiques prélevés dans le répertoire botanique (Lire notre encadré). L’art du nano ne saurait cependant n’impliquer que le monde de l’image.

Une autre façon de « voir »

Ken Goldberg et Karl Böhringer, courtesy Catharine Clark Gallery
FLW (vue d’exposition), Ken Goldberg et Karl Böhringer, 1996.

Dès 1996, par exemple, les Américains Ken Goldberg – artiste et professeur en génie industriel et électrique – et Karl Böhringer – enseignant-chercheur en ingénierie informatique et mécanique – réalisent FLW, une sculpture en silicone représentant à l’échelle du millionième la célèbre maison Fallingwater – bâtie en Pennsylvanie par l’architecte américain Frank Lloyd Wright en 1936 –, conçue grâce à des techniques de pointe en lithographie. Ce type de démarche collaborative est au cœur des relations entre art contemporain et nanosciences. C’est ce qu’illustrent notamment les différents projets menés par la plasticienne américaine Victoria Vesna(2), engagée depuis une douzaine d’années aux côtés du chimiste écossais James Gimzewski(3). « Nous nous sommes rencontrés en 2001, se rappelle Victoria Vesna. Je cherchais alors un interlocuteur scientifique pour participer avec moi à un débat sur les nanosystèmes. Nous étions tous deux fascinés par le fait que, tout en partageant les mêmes références et images, nous évoquions chacun les nanotechnologies depuis un angle très différent. Nous n’avons depuis jamais cessé de collaborer et nos discussions passionnées ont donné jour à de nombreux projets. »

Victoria Vesna et James Gimzewski
Nanomandala, installation, Victoria Vesna et James Gimzewski, 2003.

L’un des tout premiers, présenté entre décembre 2003 et septembre 2004 au Los Angeles County Museum of Art, fera date : « Nano est une nouvelle forme d’exposition, annonçait d’entrée le duo dans son texte d’intention. Il n’y a pas de fil chronologique, ni de bon ou de mauvais moyen de l’appréhender ; elle a pour but de brouiller les frontières, de vous inviter à faire votre propre expérience dans un atelier-laboratoire interactif. » Artistes, nanoscientifiques et spécialistes en sciences humaines ont pour l’occasion été réunis afin de proposer une autre façon de « voir » le monde moléculaire, en immergeant le visiteur « dans un environnement conçu pour lui faire prendre conscience de sa propre qualité de “molécule” dans ce “corps” que constitue la terre. » Ici, s’interroger n’appelle pas à recevoir des réponses factuelles mais à expérimenter ; et chacun est invité à participer, imaginaire à l’appui. « Dans leur manière d’appréhender les notions de manipulation et de perception sensorielle, d’interroger nos fonctionnements et de participer à changer notre façon de penser, les nanotechnologies et les arts médiatiques se rejoignent de façon intrinsèque. Complémentaires, ils soulèvent ensemble des questions d’ordre philosophique, anthropologique ou encore biologique. Notre appréhension habituelle de la réalité – basée sur des images du XXe siècle largement dominé par les machines – se trouve remise en question. »Croire plutôt que voir

Alessandro Scali et Robin Goode
Key to Paradise, Alessandro Scali et Robin Goode, 2007.

Le spectateur devient un élément clé des nouvelles formes de monstrations induites par le rapprochement entre art et nanosciences. « Le Nanoart annihile notre vision directe de l’image, réduit à néant cette supériorité que nous offre la vue, explique ainsi Stefano Raimondi, critique et commissaire de l’exposition Nanoarte, présentée pour la première fois en octobre 2007 à Bergame, en Italie. Une situation paradoxale et provocatrice, proposant une « non-vision » d’un art visuel. Et c’est bien là que réside la nature profonde de la proposition : le spectateur est appelé à participer de manière active à la création de l’œuvre. Avec l’aide d’un titre, qui sert d’appui et précise un contexte, le public doit faire appel à une forme de vision intérieure et à son imagination – endiguée et pénalisée par un apport excessif et envahissant en images extérieures. » Au centre de l’exposition, les œuvres créées par Alessandro Scali et Robin Goode en collaboration avec des étudiants de l’Ecole polytechnique de Turin et le physicien Fabrizio Pirri. L’une, intitulée Les Clés du paradis, a pour cadre un chas d’aiguille dans lequel se dessine la silhouette d’un dromadaire ; une autre, Actual Size, est quant à elle une image du continent africain tracé à l’échelle nanométrique. Imperceptibles à l’œil nu, elles se dévoilent à travers la lentille d’un microscope. Un an plus tôt, lorsqu’il crée – avec l’aide de Vincent Studer et Denis Bartolo, chercheurs au CNRS – ses nanosculptures en silicone (Why Is a Raven Like a Writing Desk?) dans le cadre d’un projet financé par la Frieze Art Fair de Londres, Loris Gréaud assume leur « non-visibilité », intégrant leur immatérialité au concept développé. « Il est ici plus important de croire que de voir, explique à l’époque le jeune artiste français. Ces nanosculptures traduisent l’idée d’une perte d’échelle, la même qu’expérimente l’héroïne d’Alice au pays des merveilles, quand, après avoir mangé les champignons, elle grandit de trois mètres, puis rapetisse, encore et encore. »(4) Des images produites par le biais d’un microscope à effet tunnel sont réunies dans un catalogue ; les sculptures sont quant à elles incluses dans leurs « cartels » respectifs – réalisés en résine – à côté des informations usuelles.

Michel Paysant, OnLAB / Giancarlo Faini, Christian Ulysse, LPN-CNRS
Nano-tatouage, projet OnLAB, Michel Paysant, 2011.

La notion d’observation – tout comme celle de pratique collaborative – est au cœur de la démarche de Michel Paysant. Son projet OnLAB, le laboratoire d’œuvres nouvelles, réunit aujourd’hui une cinquantaine de pièces nanos, dont 30 furent imaginées et conçues pour le Louvre en 2009, dans le cadre d’une Carte blanche. « J’avais constaté que, souvent, le public ne regarde pas vraiment les œuvres ; il « vérifie » qu’elles sont bien là. C’est ainsi qu’est née l’idée d’imaginer des œuvres invisibles, mais qui donneraient envie d’aller voir les originales. » Le plasticien réalise une série de dessins, à partir de chefs-d’œuvre du département des Antiquités orientales et de plans de sites archéologiques du Proche-Orient, qui serviront de base à la création de pièces contemporaines, produites – par lithographie électronique – en collaboration étroite avec l’équipe du Centre de recherche et de restauration des musées de France, mais aussi Giancarlo Faini et Christian Ulysse, respectivement directeur de recherche et ingénieur au laboratoire de photonique et de nanostructures du CNRS. « Ce sont des œuvres artistico-scientifiques, qui sont vraiment des co-créations », insiste Michel Paysant. A leur contact, « le visiteur est confronté à sa propre image et à sa volonté de révéler des choses qu’il ne voit pas. » L’exposition, évolutive et conçue pour être itinérante grâce à l’appui de l’Institut français(5), est constituée de deux modules. Le premier contient les nanosculptures, l’autre est une table tactile permettant au public de les visualiser et d’accéder à une multitude d’informations visuelles complémentaires. L’ensemble s’est enrichi lors d’une étape au sein d’un ambitieux projet interdisciplinaire articulé autour des rapports entre art et nanosciences, OpenLab, organisé en 2011 par Niki Baccile, chercheur au sein du laboratoire de chimie de la matière condensée de Paris, et Margherita Balzerani, critique et commissaire d’exposition.
Si l’initiative s’est conclue par une exposition – Invisible & Insaisissable, présentée au Centre des arts d’Enghien-les-Bains de septembre à décembre 2011 –, telle n’en était pas la motivation initiale. « Souvent, les artistes sollicitent des scientifiques afin de les aider à résoudre un problème technique, ou pour concrétiser une idée. Ce statut de “prestataire de services”ne m’intéresse pas, précise tout d’abord Niki Baccile. A l’origine du projet OpenLab, il y avait vraiment cette notion de partir de zéro, de collaborer pour construire quelque chose de nouveau. » « Il ne s’agissait pas de réunir artistes et scientifiques pour produire quelque chose, renchérit Margherita Balzerani. Mais, avant tout, de favoriser la rencontre entre deux univers qui n’ont pas l’habitude de se côtoyer régulièrement. Nous voulions que chacun arrive sans intention précise ni préjugé. Comme dans la plupart des projets scientifiques – c’est évidemment moins vrai dans l’art –, nous étions prêts aussi à accepter l’idée d’un échec, voire à le mettre en avant, car échouer dans un programme scientifique peut conduire à d’autres réflexions. »

« L’imagination c’est l’invisible »

Gerda Steiner et Jörg Lenzlinger
Kristallisator, Gerda Steiner et Jörg Lenzlinger, 2011.

A l’image des nanosciences, intrinsèquement propices aux échanges interdisciplinaires, le choix des artistes et les projets menés témoignent d’une grande variété. Compositeur-chercheur à l’Ircam, Lorenzo Pagliei a par exemple travaillé sur le son, celui habituellement inaccessible des vibrations des particules infra-moléculaires, en s’appuyant sur la résonance magnétique nucléaire. « Dans ce projet, on a essayé d’“écouter” la matière, en découvrant ses rythmes, ses “mélodies”, ses formes d’articulation, explique-t-il dans la catalogue édité par le CDA d’Enghien-les-Bains. Il n’y a rien à comprendre en musique – un son peut être une auto évidence comme une molécule –, elle est un raccourci pour saisir ce qu’on ne sait pas encore. » Eduardo Kac s’est penché pour sa part sur la dimension et la mémoire olfactive : Aromapoetry est un livre de poésie, « le premier jamais écrit exclusivement avec des odeurs, précise l’“auteur”. Chacun des poèmes recourt à une nanotechnologie où une couche extrêmement fine de verre poreux, sur chaque page, capture les exhalaisons pour ensuite les restituer très lentement. » Parmi les autres artistes invités, Gerda Steiner et Jörg Lenzlinger ont travaillé sur de la matière vivante et la notion de paysage, Stéfane Perraud a poursuivi une réflexion sur l’hybridation – notion sur le devant de la scène dans le champ des recherches nanos – des matériaux, tandis que Raphaël Siboni et Fabien Giraud ont mené de front deux projets, l’un auprès d’Aglaé – l’accélérateur de particules abrité dans les sous-sols du Louvre –, l’autre autour d’un matériau biomimétique permettant de fabriquer de l’os synthétique. Enfin, Hicham Berrada s’est livré à un jeu avec son partenaire favori, la nature, au cours duquel ont été mis en interaction aimant et ferrofluide(6). « Toutes ces rencontres ont été d’une grande richesse, pour les scientifiques également, note Margherita Balzerani. Dans le cadre de l’expérience menée avec Eduardo Kac notamment, on s’est rendu compte que, parfois, l’artiste peut amener des réflexions pertinentes d’un point de vue scientifique, douées d’une étonnante anticipation. »

Parce qu’elles sont vouées à impacter, voire révolutionner, notre quotidien, les nanosciences impliquent, outre des contributions de la part de quasiment toutes les disciplines scientifiques, « une collaboration directe avec les sciences humaines et les arts », insiste Victoria Vesna. « Le “voir, c’est le croire” est devenu le “sentir, c’est le croire”, ce qui indique un paradigme inédit, une nouvelle façon de voir le monde. » « L’imagination est plus importante que la connaissance, a dit un jour Einstein, rappelle Margherita Balzerani. Or, l’imagination c’est l’invisible, et peut-être l’artiste est-il parmi les mieux placés pour tenter de nous rendre cet invisible qui nous appartient à tous. »

(1) Galacidalacidesoxyribonucleicacid (1963), toile de Salvador Dali inspirée de la publication, dans Nature en 1953, de la structure des acides nucléiques, notamment celle de l’ADN, par les chercheurs américain et britannique James Watson et Francis Crick, en est l’un des plus célèbres exemples. 
(2) Artiste multimédia, professeur au sein du département Design et Arts multimédia de l’Université de Californie et directrice du Art|Sci Center, pôle Art-Sciences installé sur le campus.
(3) Co-directeur du Art|Sci Center de l’Ucla, l’université de Californie où il enseigne la chimie et membre de l’Institut des Nanosystèmes de Californie. Il est un des premiers scientifiques à avoir conduit des expériences en contacts mécaniques et électriques sur des molécules et des atomes individuels en utilisant un microscope à effet tunnel STM.
(4) Propos confiés à la chaîne allemande Deutsche Welle TV.
(5) Après un séjour au Mudam de Luxembourg d’octobre 2012 à mars 2013, OnLAB va être présentée à la galerie Lelia Mordoch de Miami du 30 novembre prochain au 1er février 2014.
(6) Milieu constitué de nanoparticules magnétiques dispersées dans un liquide porteur.

Un univers visuel généreux

Rob Kesseler
Scabiosa cretica, fruit, micrographie colorée à la main, Rob Kesseler, 2013.

Depuis longtemps, l’un des rôles de l’artiste tenu auprès du scientifique est celui de l’illustrateur. Le champ des nanosciences et nanotechnologies a ceci de particulier qu’il appréhende des mondes inconnus à l’esthétique inédite ; il offre au dessinateur, photographe et vidéaste, mais aussi au spectateur, un immense terrain de jeu pour leur imaginaire. Le Roumain Cris Orfescu fut l’un des premiers à s’emparer du sujet, qualifiant le Nanoart d’illustration du passage de la science à l’art grâce à la technologie. « Le Nanoart est pour moi un moyen plus séduisant et plus efficace de toucher le grand public et de l’informer des avancées technologiques du XXIe siècle, de lui faire connaître les nanotechnologies et leur impact sur nos vies. » Artiste autodidacte, il a d’abord suivi une formation scientifique et c’est à travers elle que son intérêt pour l’univers de l’infiniment petit prend source, il y a une trentaine d’années. « Pendant mes études universitaires, j’ai eu l’occasion de mener des recherches relatives aux diatomées (NDLR : Microalgues unicellulaires ayant la particularité d’être entourées d’une structure externe siliceuse). Aujourd’hui, je développe des nanomatériaux pour des applications dans le domaine des batteries au lithium polymère et des condensateurs à haute capacité. » Ses œuvres mettent notamment en lumière des nanopaysages, « qui sont des structures de matière naturelle à l’échelle moléculaire ou atomique » et des nanosculptures, «  créées en manipulant la matière à ces mêmes échelles selon des procédés chimiques ou physiques ». Parmi les outils essentiels à sa démarche, le microscope électronique à balayage lui permet de visualiser les nanopaysages – prélevés dans des disciplines scientifiques variées – qu’il photographie, puis s’approprie en les colorisant à sa guise, mais aussi les nanosculptures créées à l’aide de procédés chimiques et physiques. « Les images d’origine sont en noir et blanc ; je les peins et manipule de façon numérique avant de les imprimer sur papier ou sur toile. » Le photographe britannique Rob Kesseler – professeur au Central Saint Martins College, il occupe la chaire Arts, Design & Science de l’Université des Arts de Londres – magnifie pour sa part l’univers botanique, et plus particulièrement floral. Lorsqu’il ne les dessine pas tout simplement à l’encre, les échantillons qu’il prélève sont saupoudrés d’une fine couche d’or avant d’être photographiés, eux aussi, à l’aide d’un microscope électronique à balayage. Des images qui sont ensuite remaniées, notamment grâce à un travail numérique sur la couleur, afin de mettre en valeur forme et complexité des structures du pollen, des graines, feuilles et fleurs.

Crédits photos