Roberta Sessoli – La fusion des sciences

Vous êtes une chimiste renommée, qu’est-ce qui vous a donné envie de vous lancer dans cette voie ? 

Lors d’une journée porte ouverte à laquelle je participais, j’ai eu l’occasion d’échanger avec une professeure qui m’a convaincue de travailler dans le domaine de la chimie. D’après elle, c’était une discipline dans laquelle il y avait plus de question à poser que de réponses à donner. Je suis de nature curieuse et j’ai toujours eu une certaine fascination pour les questions ouvertes.  

Aujourd’hui, lorsque l’on me demande des conseils sur un choix d’étude, je réponds toujours très simplement : « préfères-tu résoudre des problèmes ou découvrir des problèmes ? » Pour ma part, c’est plutôt la deuxième option. 

Comment avez-vous commencé à travailler sur le magnétisme ? 

C’est en deuxième année à l’Université que j’ai commencé à m’y intéresser. J’ai eu l’occasion de travailler sur les systèmes paramagnétiques avec mon mentor, Dante Gatteschi. Ces matériaux ont la particularité de montrer une petite aimantation en présence d’aimants de telle sorte que leur aimantation est non-permanente.  

Au début de ma carrière, j’ai constaté que certaines molécules pouvaient se comporter comme des petits aimants. C’est ce que l’on appelle un « single molecule magnet » (SMM). L’intérêt de ces matériaux provient du fait que lorsqu’un champ magnétique est appliqué à ces molécules, elles peuvent s’aimanter et mettent un laps de temps très long avant de revenir à leur état d’équilibre en absence de champ magnétique, on parle de temps de relaxation lent. Cette particularité permet de stocker l’information magnétique sur une longue durée. 

Quelles sont les implications de cette découverte ? 

À l’époque, les physiciens investiguaient ce type d’effets mais travaillaient essentiellement avec des oxydes de fer qui devaient être principalement cristallins pour pouvoir observer ces effets, ce qui permet d’observer des effets. 

Les propriétés magnétiques des molécules sont essentiellement définies par leur structure chimique qui peut être modulée plus facilement que la structure des solides inorganiques. J’ai donc essayé d’attirer l’attention de différents professeurs sur cette découverte mais c’était difficile pour moi d’avoir leur intérêt car j’étais une femme, j’étais jeune et j’étais chimiste. J’ai finalement eu la chance de rencontrer le professeur Jacques Villain, un théoricien très connu de la physique française. Il s’est fasciné pour les SMM et nous avons commencé à travailler ensemble. C’est grâce à son intérêt pour mes travaux que d’autres physiciens se sont également penchés sur la question des SMM. 

En ce moment, vous vous intéressez également à la chiralité. En quoi consiste ce phénomène et pourquoi est-il intéressant pour vos recherches ? 

Avec un projet financé par l'European Research Council (ERC), nous avons récemment commencé à travailler sur un phénomène appelé « chirality induced spin selectivity ». 

La chiralité est une propriété fondamentale d’objets qui ne sont pas superposables à leur image miroir. Une molécule chirale existe donc sous deux formes qui sont appelées énantiomères, et qui sont comme des images miroir l’une de l’autre et du coup non-superposables.  

Le spin, quant à lui, est une propriété quantique d’une particule qui procure à cette particule un moment magnétique intrinsèque et qui, de manière plus simple, la fait se comporter comme un minuscule aimant. 

Lorsque des électrons ressortent d’un milieu chiral après l’avoir traversée, leur spin est majoritairement orienté dans une direction particulière, qui dépend de l’énantiomère de la molécule utilisé pour concevoir le milieu chiral.  

C’est quelque chose de très intéressant que ce soit pour la production d'oxygène, la photosynthèse artificielle, ou même pour créer des systèmes d’électrochimie. Nous, on l’utilise pour transformer l’information de spin en signal électrique (spin-to-charge conversion). Cela permet de détecter plus facilement l’état des spins dans les molécules en observant le courant électrique. C’est l’un des objectifs principaux de notre projet ERC mais cela demande une certaine pluridisciplinarité. Pour y parvenir, nous travaillons en équipe avec quatre partenaires, regroupant physiciens et chimistes, afin de combiner toutes les expertises. 

Le fait d’être une femme a-t-il influencé votre parcours dans le monde de la recherche ? 

En début de carrière, j’ai rencontré quelques difficultés pour me faire connaître dans un domaine qui n’était pas le mien et qui était surtout dominé par les hommes. 

La seule chose qui peut nous empêcher de bâtir une belle carrière professionnelle, c’est de nous imposer une charge mentale. Certaines femmes ressentent parfois un sentiment de culpabilité lorsqu’elles sont au travail car elles ont l’impression de ne pas être présentes pour leurs enfants, ou à l’inverse de ne pas être assez présentes au travail. C’est une pression à laquelle j’ai refusé de me soumettre en plaçant dès le départ, une frontière étanche entre ces deux parties de ma vie. 

Un message pour les jeunes qui souhaiteraient se lancer dans une carrière scientifique ?  

Tout d’abord, il est important d’avoir confiance en l’avenir plutôt que d’essayer de le contrôler. L’instabilité fait partie de la vie.  Je pense notamment au jour où j’ai dû présenter ma thèse de doctorat à Rome, avec mon enfant de sept jours. Pour autant, cela ne m’a pas fait peur car je sais qu’il y a une solution à chaque problème. 

Ensuite, il ne faut pas oublier que la motivation la plus sincère, et donc la plus durable, est de suivre ses propres idées. Peu importe la reconnaissance extérieure du moment que la motivation interne bat son plein.  

Enfin, il faut être ouvert d’esprit et ne jamais craindre le changement. Que ce soit l’entourage, les outils ou les avis, tout peut évoluer. L’important c’est de rester flexible et curieux pour ne jamais se fermer de portes.  

Propos recueillis par Léa Ciparisse, UNamur, 12 février 2026. 

Leur mission est de soutenir et de développer la recherche motivée par la curiosité en physique, en chimie et dans les domaines connexes, dans le but « d’élargir et d’approfondir la compréhension des phénomènes naturels ». 

 « En 2025, c’était l’Année internationale des sciences et technologies quantiques. Recevoir la Chaire Solvay Internationale est une responsabilité, surtout pour moi, parce qu’il s’agit de la Chaire Solvay en chimie, et je ne me considère pas vraiment comme une « vraie » chimiste, dans le sens où je travaille un peu à l’interface entre la chimie et la physique. Mais je suis persuadée que, même si je ne travaille pas sur les grands thèmes dominants du moment — la catalyse, les batteries ou la capture du CO₂, qui sont des sujets très en vogue — il existe d’autres domaines dans lesquels la chimie peut jouer un rôle. » 

Roberta Sessoli, février 2026.

Ces recherches utilisant des méthodes de simulations numériques lui permettent d’accéder à ces propriétés à l’échelle moléculaire voire atomique. Les applications sont nombreuses, tant d’un point de vue technologique (TV OLED, écrans de smartphones), de l’énergie (cellules photovoltaïques, panneaux d’éclairage) ou de la santé (appareils de monitoring, biosenseurs) et plus récemment dans le domaine de l’information quantique (qubit moléculaire, informatique et cryptographie quantique). 

En plus d’être membre des Département de chimie et de physique, il est également membre et de l’Institut de recherche NISM, dont il a renforcé son équipe multidisciplinaire de chercheurs dans le domaine de la synthèse et de la fonctionnalisation de systèmes moléculaires et matériaux nouveaux (0 à 3D), le design de solides à architecture spécifique, les propriétés de leurs surfaces et le développement de techniques avancées pour l’étude de leurs propriétés physico-chimiques.