L'innovation deeptech
au service de la planète

Pour répondre aux enjeux sociétaux auxquels nous faisons face aujourd’hui, nos meilleurs chercheurs et entrepreneurs doivent s'unir !

Dans le débat sur la manière de répondre à la crise écologique, deux perspectives dominent.

D'un côté, certains plaident pour une solution essentiellement technologique, arguant que la science pourrait nous permettre de continuer notre mode de vie actuel sans changements majeurs.

De l'autre, un groupe préconise un retour à des méthodes moins gourmandes en énergie et à faible coût, s'appuyant sur des savoir-faire déjà acquis, en opposition à une dépendance accrue à la technologie.

Toutefois, il semble que la solution réside dans un équilibre entre innovation et sobriété.

Techniques d’isolation des bâtiments, miniaturisation de l’informatique et des machines, recyclage ultra performant, remplacement des matériaux minéraux par des matériaux bio-sourcés sont en effet des pistes de recherche essentielles.

Avec la création de notre nouveau bâtiment de recherche en Touraine, nous souhaitons mettre en place :

  • Un bâtiment à faible empreinte environnementale, véritable démonstrateur de développement durable en milieu rural.
  • Un lieu inspirant de retraite, au milieu de la nature, pour des chercheurs et entrepreneurs désireux de s’attaquer aux défis majeurs de notre époque.
  • Un observatoire de la biodiversité qui utilisera les technologies les plus récentes pour quantifier l’impact des activités humaines sur la biodiversité, et la façon de mettre en place des mesures de compensation efficaces.
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Vue d'ensemble des infrastructures du bâtiment

Sobriété

Le Da Vinci Labs sera un centre de recherche multidisciplinaire, harmonieusement intégré dans l’environnement naturel de la Touraine, rassemblant plusieurs espaces de recherches et de travail dans un lieu de retraite unique pour les chercheurs et les entrepreneurs qui souhaitent s'attaquer aux grands défis environnementaux de notre siècle.

Le programme de construction combine des matériaux bas-carbone, la gestion intelligente de l’eau, la production d'énergie photovoltaïque et géothermique, ainsi que le stockage d'énergie par batteries et hydrogène.

L’enveloppe sera réalisée en caissons de bois remplis de paille qui assurent son isolation avec des matériaux bio-sourcés, renouvelables et produits dans un rayon de 150 km.

Le bâtiment sera encerclé par une noue permettant de récupérer et d'infiltrer les eaux de pluie. Une microstation permettra de traiter les eaux usées avant de les rejeter dans le réseau global. Les zones humides seront évitées au maximum et une mare sera créée avec les eaux traitées afin de favoriser la biodiversité.

L’exploitation du laboratoire fonctionnera principalement grâce à 472 panneaux photovoltaïques installés en toiture. Le surplus d’électricité généré par les panneaux photovoltaïques sera stocké et restitué sur le réseau électrique par le biais d’une pile à combustible en période de forte consommation. Le chauffage et le rafraîchissement du bâtiment seront assurés par des sondes géothermiques implantées sous le parking. Elles permettront la production de froid et de chaud pour couvrir les besoins en toute saison.

Biodiversité

La construction planifiée de notre nouveau bâtiment dans une zone récemment reboisée présente des défis uniques, nécessitant un équilibre délicat entre développement et gestion environnementale. Nous avons employé la méthode ERC (Éviter, Réduire, Compenser), une approche progressive ancrée dans la science écologique, pour minimiser l'impact environnemental de ce projet.

Éviter : préserver la zone humide

La première phase de la méthode ERC implique d'éviter les dommages environnementaux dans la mesure du possible. Une étude écologique approfondie a identifié une caractéristique écologique significative : une zone humide sur la marge sud du site de construction. Les zones humides sont des écosystèmes cruciaux, connus pour leur biodiversité, leurs capacités de filtration de l'eau et leur rôle dans la séquestration du carbone. Reconnaissant la valeur écologique de cette zone humide, nous avons décidé de modifier la conception du bâtiment. En réduisant le diamètre du bâtiment et de son jardin central, nous avons réussi à éviter le chevauchement avec la zone humide, préservant ainsi son intégrité écologique.

Réduire : minimiser l'impact environnemental

En diminuant l'empreinte du bâtiment, nous avons obtenu une réduction de 46 % dans l'abattage des arbres et une diminution de 30 % de l'artificialisation des sols. Minimiser l'abattage des arbres est crucial pour maintenir les services écosystémiques, tels que la fourniture d'habitats et la régulation climatique. De même, minimiser l'artificialisation des sols aide à préserver leur santé et réduit le ruissellement de surface, maintenant ainsi les cycles hydrologiques.

Compenser : restauration écologique volontaire

Une petite partie (0.03 ha) de la zone humide sera tout de même affectée par la construction, ce qui est en dessous du seuil de compensation de 0.1 ha. Cependant, en accord avec notre engagement envers la responsabilité écologique, nous avons décidé de mettre en œuvre des mesures de compensation volontaires. Cela implique la réhabilitation de 0.06 ha de zone humide dans une autre partie du domaine. La restauration des zones humides est une approche soutenue par la science pour améliorer la biodiversité, la qualité de l'eau et restaurer les défenses naturelles contre les inondations.

Cette approche proactive de compensation non seulement atténue l'impact de la construction mais contribue également à l'amélioration écologique globale du domaine de Da Vinci Labs. En restaurant une zone supplémentaire de zone humide, nous doublons notre engagement envers la préservation et l'amélioration de ces écosystèmes cruciaux.

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Plans du bâtiment avant l'étude écologique du site

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Plans du bâtiment après l'étude écologique du site (évitement de la zone humide au sud)

Projets de Recherche en Cours

SWIFTT

(Intelligence Artificielle pour la Surveillance par Satellite des Risques Forestiers)

Financé par l'Union européenne dans le cadre du contrat 101082732

Les forêts du monde entier sont l'habitat de la majorité des espèces d'amphibiens, d'oiseaux et de mammifères. Ils abritent également 300 millions de personnes et font vivre 1,6 milliard d'autres. Les avantages procurés par cet écosystème - sous la forme de régulation hydrologique, de prévention de l'érosion et de stockage du carbone, entre autres - s'élèvent à plus de 100 000 milliards d'euros par an, soit plus que l'ensemble du PIB mondial.

Bien qu'elles soient très résistantes aux changements à long terme des conditions environnementales, les forêts sont vulnérables aux changements soudains, tels que les invasions d'insectes, les incendies de forêt et les chablis, c'est-à-dire le déracinement d'un arbre causé par le vent. Ces risques sont intensifiés par le changement climatique : les insectes se reproduisent plus fréquemment, plus de combustible sec pour les incendies de forêt devient disponible, et la fréquence et la gravité des grosses tempêtes augmentent.

Par conséquent, d'innombrables habitats sont perdus et le CO2 séquestré annuellement diminue de plus de 4850 millions de tonnes. Cependant, avec une action précoce et appropriée, les risques peuvent être contenus et les dommages économiques et écologiques peuvent être réduits.

Le consortium SWIFTT fournira aux gestionnaires forestiers des outils de télédétection abordables, simples et efficaces soutenus par de puissants modèles d'apprentissage automatique. La solution de SWIFTT offrira un service de surveillance de la santé holistique utilisant l'imagerie satellite Copernicus pour détecter et cartographier les différents risques auxquels les forêts et leurs gestionnaires sont exposés.

Grâce à cet outil de gestion forestière durable, efficace et peu coûteux, l'Europe sera mieux placée pour lutter contre le changement climatique et préserver sa biodiversité grâce à des forêts plus saines.

PAT4CGT

(Plateforme de Fabrication pour les Thérapies Cellulaires et Géniques)

Financé par l'Union européenne dans le cadre du contrat 101070922

Les thérapies cellulaires et géniques (cell and gene therapies, CGT) représentent une percée médicale dans le traitement d'un large éventail de conditions. Des thérapies hautement personnalisées basées sur des cellules immunitaires appelées CAR-T (chimeric antigen receptor) ont été introduites en clinique il y a une dizaine d'années, avec des résultats spectaculaires chez des patients souffrant de cancers du sang jusque là incurables.

Alors que de plus en plus de thérapies CAR-T autologues entrent en essais cliniques, il y a une augmentation rapide de la demande de produits de qualité clinique. Cependant, les méthodes de fabrication actuelles de CGT souffrent d'importants obstacles technologiques et reposent toujours sur des processus semi-automatiques dans des unités de production centralisées. Ce manque d'évolution des procédés entraîne un faible débit, des coûts élevés et, au final, une capacité de production mondiale limitée, qui empêche de nombreux patients d'accéder à cette nouvelle génération de thérapies.

En particulier, le contrôle continu de qualité des cultures cellulaires reste se fait manuellement en milieu ouvert, avec un risque élevé de contamination. Pour résoudre ce problème, le projet PAT4CGT développe une plate-forme de capteurs miniaturisés qui, combinée à un nouveau type de bioréacteur, collecte automatiquement les paramètres critiques des procédés de fabrication tout en développant un outil prédictif intelligent.

Grâce à l’automatisation non invasive et fréquente des paramètres critiques de ces procédés, le projet PAT4CGT peut augmenter la qualité des CGT, accroître leur accessibilité pour les patients et contribuer à les rendre financièrement abordables pour le système de santé.

EQUALITY

(Algorithmes Quantiques pour Applications Industrielles)

Financé par l'Union européenne dans le cadre du contrat 101080142

Née en Europe il y a environ 100 ans, la physique quantique a apporté une véritable révolution technologique à travers les semi-conducteurs, les lasers, la fibre optique et bien d'autres technologies aujourd'hui omniprésentes dans nos vies. Alors que la deuxième révolution quantique est en route, l'Europe peut à nouveau prendre la tête des sciences et technologies quantiques.

Les ordinateurs quantiques, les représentants de cette deuxième révolution, seront capables d’effectuer des calculs impossibles pour les processeurs ordinaires. Alors que leurs applications commerciales se rapprochent, ces incroyables machines représentent une opportunité de marché potentiellement énorme dans plusieurs secteurs.

Le consortium EQUALITY rassemble des scientifiques, des innovateurs et des acteurs industriels de premier plan qui ont pour mission de développer des algorithmes quantiques de pointe pour résoudre des problèmes industriels stratégiques. Le projet cible huit problèmes industriels paradigmatiques qui peuvent tirer le meilleur parti de l'accélération quantique, notamment les simulations aérodynamiques, la conception de batteries ou de piles à combustible et l'optimisation des missions spatiales.

Ces problèmes complexes sont régulièrement rencontrés par les partenaires industriels. En donnant la possibilité de les résoudre, les ordinateurs quantiques peuvent conférer un avantage stratégique à l'industrie européenne. En transformant l'intérêt industriel actuel en adoption généralisée, EQUALITY renforcera le lien entre les industries européennes stratégiques et l'écosystème quantique émergent, tout en contribuant aux technologies essentielles à la transition verte.

EMERGE

(Intelligence Artificielle pour Essaims de Robots)

Financé par l'Union européenne dans le cadre du contrat 101070918

Comment les robots d'un essaim savent-ils ce que fait le groupe dans son ensemble ? Comment les objets connectés peuvent-ils donner un sens au monde qui les entoure avec autant d'interconnexions ? Comment un bras robotique composé de nombreuses parties indépendantes peut-il comprendre comment son corps se comporte lorsqu'il atteint un objet ?

Lorsque l'intelligence est répartie entre de nombreuses parties, qu'il s'agisse de robots, d'appareils ou d'objets, il peut être difficile d'avoir une vue d'ensemble. Pourtant, répondre à ces questions est essentiel pour créer des systèmes collectifs faciles à concevoir, à surveiller et à contrôler.

Le consortium EMERGE fournira un nouveau cadre conceptuel, mathématique et technologique pour démontrer, à la fois théoriquement et expérimentalement, comment une conscience collaborative - une représentation de l'existence, de l'environnement et des objectifs partagés - peut naître des interactions et des perceptions des agents individuels.

Dans cet effort, le consortium s'appuiera uniquement sur les conditions non structurées que le monde réel exige sans tirer parti d'un langage partagé préexistant entre des êtres artificiels. EMERGE met en œuvre une voie directe de la recherche à la technologie pour dépasser les limites et les barrières des systèmes distribués de pointe actuels afin de produire des avancées et d'ouvrir de nouveaux marchés dans la prochaine génération de systèmes robotiques.

En plus des applications robotiques, EMERGE envisage également un impact dans des domaines tels que l'Internet des Objets (IoT), les villes et transports intelligents, les systèmes d’information basés sur des microservices et les nano-dispositifs biomédicaux, entre autres.

Le CODEX

Le Codex vous propose des essais et des entretiens trimestriels combinant tradition séculaire et science de pointe, qui présentent une vision synoptique de l'innovation deeptech dans les domaines de l'IA, des technologies quantiques et de la biologie synthétique.

The Codex Q3 2022
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The Codex Q1 2022
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The Codex Q3 2021
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The Codex Q2 2021
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Leonardo Rebooted !

Leonardo ne se souciait pas des frontières entre l'art, la science et l'ingénierie. Il était aussi à l'aise pour peindre un sourire mystérieux que pour concevoir des ponts ou étudier l'anatomie et la dynamique des fluides.

En 2021, Le Da Vinci Labs à inauguré le programme Leonardo Rebooted ! pour soutenir le développement d’œuvres d’art digital dans deux catégories : biologie synthétique et IA/quantique. En février 2022, les jurys des catégories ont sélectionné deux lauréats :

Dans la catégorie biologie synthétique, la proposition gagnante a été rédigée par Noémie Soula, une artiste-designer française émergente basée au Royaume-Uni. Dans son projet intitulé "Mythical Living Data: An Inquiry into the Future of DNA as Data Storage", Noémie étudie comment la création de chimères avec de l'ADN naturel et artificiel pourrait fournir une solution de stockage et de collection de données environnementales par des mutations génétiques. À travers le conte et la narration, ce projet fournit des outils pour s'engager dans des débats bioéthiques. Plus d'infos

Dans la catégorie IA / quantique, la proposition gagnante a été rédigée par Shawn Lawson, professeur agrégé à l'Arizona State University. Dans son projet, intitulé "XAI : Living Guts", il aspire à créer et à révéler le fonctionnement interne de l'IA et de l'apprentissage automatique du point de vue des arts visuels, en utilisant la technologie de l'IA interprétable (XAI) pour favoriser la confiance et la rendre plus accessible. Plus d'infos

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37000 Tours
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