Mathias Fink

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Mathias Fink
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Mathias Fink à l'IEMN en 2012

Naissance
Grenoble (France)
Nationalité française
Domaines Physique théorique et acoustique
Institutions ESPCI ParisTech, Collège de France
Diplôme Université d'Orsay
Renommé pour retournement temporel
Distinctions Grand Prix Louis Néel de la SFP
Membre de l'Institut

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Mathias Fink, né le 18 octobre 1945 à Grenoble est un physicien français, spécialiste de l'application des ondes à l'imagerie biomédicale. Il est professeur de l'ESPCI ParisTech, fondateur et ancien directeur de l'Institut Langevin « Ondes & Images », membre de l'Académie des sciences et a été titulaire de la chaire d'innovation technologique du Collège de France.

Biographie

Après des études de mathématiques et un troisième cycle de physique du solide à l'Université d'Orsay, Mathias Fink s'intéresse à l'imagerie médicale et à l'acoustique. En 1973, il participe à la mise au point des premiers échographes médicaux ultrasonores en temps réel, en collaboration avec General Electric et Philips. Professeur à l'Université Louis-Pasteur, Mathias Fink travaille ensuite sur les analogies existant entre les ondes acoustiques, la mécanique quantique et l'optique notamment sur la diffusion multiple, la cohérence, la réversibilité, l'effet Aharonov-Bohm et le chaos quantique. Il crée en 1990 à l'École supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris le laboratoire Ondes et Acoustique[1] et travaille sur la réversibilité des ondes acoustiques et le retournement temporel. Il s'intéresse plus récemment au développement de nouvelles techniques d'imagerie médicale et au renversement du temps dans les milieux de propagation complexes et désordonnés. Mathias Fink est directeur de l'Institut Langevin, regroupement des laboratoires d'Ondes et Acoustique et d'Optique Physique de l'ESPCI ParisTech, de 2009 à 2013[2],[3].

Mathias Fink a été membre du conseil d'administration du CEA, du conseil scientifique de l'Institut de physique du globe de Paris et du comité de pilotage de la stratégie nationale de recherche et d'innovation[4]. Il est membre de la Commission innovation 2030, du Haut Conseil de la science et de la technologie[5]et du Conseil d'administration de l'Institut d'Optique Graduate School.

Travaux

Retournement temporel

Au début des années 1990, Mathias Fink découvre une technique de retournement temporel des ondes acoustiques[6]. Il invente le concept de miroir à retournement temporel[7] qui trouve de multiples applications en médecine (imagerie médicale, lithotritie, thérapie du cerveau), pour la détection sous-marine, les télécommunications électromagnétiques à haut débit ou pour la domotique.

Imagerie médicale multi-ondes

L'équipe de Mathias Fink a mis au point la première technique d'imagerie multi-ondes qui combine l'utilisation d'un échographe[8] sonore ultra-rapide (10 000 images par seconde) à la génération d'ondes de cisaillement sonores (source de cisaillement supersonique). Cette technique permet d'obtenir une imagerie quantitative de l'élasticité des tissus avec une résolution millimétrique. Elle est utilisée pour la détection des cancers du sein[9] et pour le diagnostic des maladies du foie.

Hyperfocalisation

Mathias Fink et son équipe sont parvenus à focaliser des ondes électromagnétiques en dessous de la limite de diffraction (avec une résolution d'un trentième de longueur d'onde)[10] en utilisant le retournement temporel des ondes propagatives et des ondes évanescentes dans un milieu très désordonné[11].

Imagerie en milieu diffusant

L'équipe de Mathias Fink[12] a montré qu'il est possible de voir à travers un milieu opaque[13] ou diffusant en reconstruisant un objet par analyse de l’image en transmission[14]. Cette technique pourrait permettre de voir un nano-objet dans un milieu biologique et de mieux comprendre la propagation des ondes dans les milieux fortement diffusant.

Imagerie cérébrale fonctionnelle

L'équipe de Mathias Fink[15] a mise au point une technique d'imagerie fonctionnelle du cerveau par ultrasons avec une très bonne résolution spatiale et temporelle[16]. En étudiant les flux sanguins, cette technique permet de suivre l'activité cérébrale d'un patient ou d'un petit animal[17]. Cette technique permet de suivre le développement d'une crise d’épilepsie sur l'ensemble du cerveau d'un rat.

Innovation technologique

Mathias Fink a toujours entretenu des liens étroits avec les milieux industriels, médicaux et aéronautiques[18]. Il a notamment travaillé avec la Snecma pour les applications du retournement temporel au contrôle non destructif, avec Philips dans le domaine médical puis plus récemment avec la DGA sur les bazookas électromagnétiques et avec France Télécom dans le domaine des télécommunications. Il est membre du conseil scientifique du groupe Safran[19], et a été consultant scientifique d'ExxonMobil et de Philips. Il est membre du comité de prospective de l’Autorité de régulation des communications électroniques et des postes[20]. Ses recherches ont donné lieu à la création de plusieurs startups développant des applications du retournement temporel et de l'imagerie multi-ondes, telles que Sensitive Object[21] en domotique, TR Com (acquis par Bull en novembre 2011[22]) en télécommunication, Echosens[23] et SuperSonic Imagine[24] dans le domaine médical.

Mathias Fink a succédé à Gérard Berry à la chaire d'innovation technologique Liliane Bettencourt du Collège de France[25] pour l’année universitaire 2008-2009.

Distinctions

Publications

Notes et références

  1. ↑ Laboratoire Ondes et Acoustique
  2. ↑ Institut Langevin
  3. ↑ Site de l'Institut Langevin - Ondes et Images
  4. ↑ Comité de pilotage du SNRI
  5. ↑ Composition du Haut Conseil de la science et de la technologie
  6. ↑ Time Reversal of Ultrasonic Fields. Fink. IEEE(1992).
  7. ↑ Le miroir à retournement temporel
  8. ↑ Supersonic shear imaging. Bercoff, Tanter, Fink. IEEE (2004)
  9. ↑ L'élasticité en images, ou la palpation revisitée (Pour la Science-Décembre 2005)
  10. ↑ Focusing Beyond the Diffraction Limit with Far-Field Time Reversal. Lerosey, De Rosny, Tourin, Fink. Science (2007)
  11. ↑ Imagerie multi-ondes et super-résolution Conférence de Mathias Fink au séminaire de physique de l'ENS
  12. ↑ Measuring the Transmission Matrix in Optics : An Approach to the Study and Control of Light Propagation in Disordered Media. Popoff, Lerosey, Carminati, Fink, Boccara, Gigan Phys. Rev. Lett. 104, 100601 (2010)
  13. ↑ 'Superman' vision penetrates opaque glass (New Scientist Janvier 2010)
  14. ↑ Actualités du CNRS (mars 2010)
  15. ↑ (en) Émilie Macé, Gabriel Montaldo, Ivan Cohen, Michel Baulac, Mathias Fink et Mickael Tanter, « Functional ultrasound imaging of the brain », Nature Methods, no 8,‎ (ISSN 1548-7105, lire en ligne)
  16. ↑ « Des ultrasons pour voir fonctionner le cerveau. Actualités », Pour la Science, juillet 2011
  17. ↑ Actualités du CNRS (juillet 2011)
  18. ↑ Portrait dans Les Echos
  19. ↑ Composition du conseil scientifique de Safran
  20. ↑ Composition du comité de prospective de l'ARCEP
  21. ↑ SensitiveObject
  22. ↑ Acquisition de TR Com par Bull
  23. ↑ Echosens
  24. ↑ SuperSonicImagine
  25. ↑ Chaire d'innovation technologique
  26. ↑ Académie des sciences
  27. ↑ Académie des technologies
  28. ↑ Institut universitaire de France
  29. ↑ Médaille d'argent CNRS 1995
  30. ↑ Médaille de l'innovation du CNRS
  31. ↑ Prix Rayleigh-Helmholtz 2006
  32. ↑ Grand prix Louis Néel 2008
  33. ↑ Prix Yves Rocard 2011
  34. ↑ Prix Yves Rocard 2011 - Société Française de Physique, 4 octobre 2011
  35. ↑ Ordre de la Légion d'honneur

Voir aussi

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