Les besoins de cristaux notamment de saphir ou de grenat, capables d’opérer au-delà des limites d’utilisation des monocristaux actuels pour différentes applications, sont à la base de nombreux travaux de recherche sur la matière première d’alumine, le développement de procédé et la croissance cristalline du saphir par différentes techniques. L’effervescence du monde industriel et académique témoignent de l’intérêt grandissant pour le saphir à la fois pour une compréhension fondamentale et une vérification expérimentale des phénomènes physiques et chimiques qui interviennent au cours de l‘utilisation du saphir, mais aussi pour des applications dans des dispositifs technologiques innovants (lasers, défense, joaillerie et bijouterie).

L’activité de l’équipe Luminescence est centrée sur l’étude des matériaux avec une attention sur l’influence des procédés de synthèse sur les propriétés optiques et mécaniques. Ainsi l’équipe a su spécialiser sur la synthèse et la caractérisation du saphir non dopé et dopé. En 2025, sur le campus de la Doua, l’iLM va acquérir des nouveaux locaux pour l’installation d’un nouvel équipement de croissance cristalline de saphir unique au monde et il est susceptible de cristalliser des lingots saphir de diamètre supérieur à 400 mm et d’un poids dépassant les 500 kilogrammes ce qui concrétise le leadership mondial de l’ILM dans le domaine des cristaux et plus particulièrement le saphir. Consolidé sur 25 ans de travaux, le laboratoire maîtrise toute la chaîne de valeur de fabrication, depuis la poudre brute jusqu’à l’obtention de semi-produits de saphirs prêts pour des applications industrielles.

Le groupe de croissance cristalline est dirigé par le Dr Kherreddine Lebbou expert reconnu à l’échelle internationale dans le domaine de la croissance cristalline et des technologies de conception des matériaux avec un accent particulier sur les cristaux pour l’optique. Auparavant, il a occupé le poste de chef de projet à la société Corning (USA). Il est co-fondateur de la plateforme technologique Cristalinnov, comptant 10 employés dans la Savoie. Aujourd’hui le groupe collabore de façon étroite avec les leaders européens de l’horlogerie (RSA Le Rubis etc), les lasers (Amplidude) et détecteurs haute technologie (CERN), la lithographie, La Défense et l’aéronautique (SAFRAN).

La valorisation industrielle de la recherche fondamentale du laboratoire est au cœur de sa stratégie de développement. Elle s’est ainsi concrétisée par la création d’une dizaine d’entreprises depuis 2003, souvent dans l’innovation de rupture, ces entreprises permettent aux résultats de recherche de faire leur preuve auprès du monde socio-économique, tout en gardant une liberté d’action propre aux starup.

Les domaines adressés sont variés, mais le socle commun entre ces jeunes pouces reflète le savoir-faire du laboratoire, à savoir la synthèse et la caractérisation physicochimiques des matériaux, qu’ils soient microscopies ou nanoscopiques, destinés à la santé ou à la photonique. La plus ancienne et toujours active, crée en 2003, Fibercryst, spécialisée dans le tirage de fibres cristallines pour des applications lasers et de scintillation.

NH TherAguix, Elle élabore des nanoparticules pour la théranostique combinant imagerie et radiothérapie. Le candidat médicament AGuIX, dont l’efficacité clinique potentielle repose sur la structuration nanométrique qui permet son injection intraveineuse et la combinaison de trois propriétés essentielles pour lutter contre les tumeurs : le ciblage, imagerie et traitement. Aguicheur est brevetée et en essai clinique.

GLINCS, L’entreprise est spécialisée dans la détection de complexes de lanthanide dans des matrices industriels complexes à l’aide d’une méthode analytique innovante : la fluorescence résolue en temps, Selon l’habillage de l’ion lanthanide ce dernier peut jouer des rôles très différents : marqueur anti-contrefaçon avec en priorité application à la protection des produits pétroliers, sonde pour détection d’additifs chimiques avec pour cible particulière les polymères anti-dépôts etc.

Ablatom, spécialisée dans l’analyse et l’imagerie multi-élémentaire par spectroscopie de plasma induit par laser (LIBS) d’échantillons provenant de domaines divers et variés tels que la catalyse, le biomédical, la géologie et bien d’autres encore. Forte de son partenariat avec l’Institut Lumière Matière, Ablatom dispose d’une technologie LIBS brevetée, unique et performante, ainsi qu’une expertise reconnue internationalement.

MexBrain, développe des dispositifs médicaux associants membranes de dialyse et nanotechnologies. En utilisant des fluides de dialyse colloïdaux présentant une interaction spécifique avec des petites espèces chimiques, MexBrain a pu montrer la faisabilité d’une extraction efficace et sûre de ces espèces cibles du sang, le produit est actuellement en essai clinique.

Chaque année, c’est aussi une quinzaine de contrats industriels qui voient le jour au laboratoire. L’implication de l’ILM dans des actions d’innovation, de création de propriété intellectuelle et d’entreprise lui a valu d’être lauréat du trophée de l’innovation de l’INPI en 2017. Ce trophée met en valeur la stratégie de développement de l’innovation à l’iLM avec notamment la création de sa plateforme technologique ILMTech. L’effervescence des recherches et le souhait d’aller au bout des développements technologiques, est une source loin de se tarir et plusieurs projets entrepreneuriaux en maturation aboutiront prochainement, restez connectés.

Le Contrat Plan Etat Région de 2016, OptoLySE est né de la volonté des partenaires du consortium (Institut Lumière Matière, laboratoire de Physique de l’ENS Lyon et laboratoire Hubert Curien) de capitaliser sur leur savoir-faire de recherche en direction de l’analyse de matériaux. L’ensemble des outils proposés dans le cadre de cette plateforme utilise l’interaction entre lumière et matière. Résolument ouvertes aux partenariats autour des problématiques de l’analyse des matériaux, les experts et les outils de la plate-forme sont des forces qui vous aideront à surpasser vos problématiques en caractérisation. OptoLyse est plus particulièrement un pôle de savoir faire dans les techniques de caractérisation élémentaire et structurale avec notamment

Des bancs d’analyse LIBS (lien vers partie II du thème filières technologiques), 100 Hz et Luminescence, d’un spectromètre de masse de type MALDI.

Cet appareil aide à décoder la composition des molécules de manière rapide, précise et avec une très grande sensibilité, 1 microlitre d’échantillon suffit. La technique repose sur un principe où l’échantillon est combiné à une matrice spécifique qui facilite l’ionisation lorsque soumis à un faisceau laser. Les ions formés sont ensuite détectés et analysés, fournissant une image détaillée de la composition de l’échantillon.

L’un des principaux avantages de la technologie MALDI réside dans sa polyvalence. Elle peut être utilisée pour analyser une grande variété d’échantillons, des petites molécules aux grosses protéines et même aux complexes biomoléculaires et cela dans les domaines pharmaceutiques, du développement au viellissement de polymères ainsi que l’agroalimentaire. La technologie MALDI-TOF permet également de détecter des contaminations multiples dans un seul échantillon, ce qui réduit le délai de résultat, sans augmentation des coûts et sans ajout d’étapes supplémentaires dans le processus.

Dans l’optique de stimuler les projets entre le laboratoire et le monde économique, l’institut Lumière Matière, soutenu par le programme ingénieurs transferts du CNRS, a recruté à temps plein un ingénieur technico-commercial spécialisé dans le transfert d’expertises. Sa mission est de détecter les résultats de la recherche qui répondent aux enjeux et aux problématiques industriels et ainsi de créer des opportunités de diffusion. Au cœur du laboratoire et parcourant les événements professionnels il est l’interface qui facilite le dialogue et la construction des projets. Pragmatique, dynamique et ambitieux il est l’interlocuteur qui vous aidera résoudre vos problématiques en convoquant les bons experts et en accompagnant le montage et suivi des projets. Possédant 5 ans d’expérience dans le développement des innovations et une formation d’ingénieur matériaux, il saura prendre en considération à la fois les enjeux techniques et socioéconomiques des projets.