Publié le 17 juin 2025
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Mis à jour le 17 juin 2025
Date(s)
le 13 juin 2025
Spécialiste des capteurs optiques et des matériaux bidimensionnels, Shuwen Zeng explore les interactions entre lumière et matière à des échelles invisibles à l’œil nu. De Singapour à Troyes, son parcours de recherche mêle physique, ingénierie et nouvelles technologies. Aujourd’hui chargée de recherche CNRS au L2n, elle conçoit des capteurs ultrasensibles pour détecter des traces infimes de molécules, avec des applications possibles dans la santé, l’environnement ou la sécurité. Shuwen Zeng vient d’être récompensée par une médaille de bronze du CNRS.
"L’UTT est très fière de cette médaille de bronze du CNRS obtenue par Shuwen Zeng (CR au L2n UMR UTT-CNRS) pour ses travaux sur les capteurs optiques et les matériaux bidimensionnels qui explorent les interactions lumière-matière aux échelles nanométriques : cette reconnaissance par la communauté montre la qualité exceptionnelle des travaux de recherche menés dans ce domaine au sein de l’UTT, dans ce secteur particulièrement novateur, pionnier et prometteur." Christophe Collet, Président de l'UTT.
De Singapour à Troyes, un parcours guidé par la lumière C’est à Singapour, à la Nanyang Technological University (NTU), que Shuwen Zeng découvre sa passion pour la photonique — cette science qui s’intéresse à la lumière sous toutes ses formes. Elle y réalise un doctorat en ingénierie électrique et électronique, un domaine où la recherche côtoie de près l’innovation technologique. Très tôt, elle s'intéresse aux propriétés de la lumière lorsqu’elle interagit avec des matériaux à l’échelle du nanomètre, soit un milliardième de mètre. Un terrain de jeu scientifique aussi minuscule que riche en possibilités.
Pendant son doctorat, elle explore les structures photoniques, ces micro-dispositifs capables de manipuler la lumière avec une grande précision. Cette approche l’amène à penser la lumière non plus seulement comme une onde ou une particule, mais comme un outil d’analyse puissant. L’envie d’explorer plus loin la détection optique l’oriente naturellement vers des recherches interdisciplinaires, à la frontière de la physique, des matériaux et de l’ingénierie.
Pour améliorer encore la performance de ces capteurs, elle s’intéresse aux matériaux bidimensionnels, comme le dioxyde de vanadium ou le graphène. Ultra-fins, souvent de l’épaisseur d’un seul atome, ces matériaux réagissent de manière très sensible à leur environnement. Associés à des structures optiques bien conçues, ils permettent de repérer la présence d’une molécule avec une grande précision. C’est cette alliance entre technologie de pointe et recherche fondamentale qu’elle continue d’explorer.
Cette approche permet d’imaginer des capteurs optiques capables de fonctionner dans des conditions variées, voire sur des dispositifs portables. À terme, cela pourrait donner lieu à des outils d’analyse simples, rapides et fiables, utilisables en dehors des laboratoires : dans des hôpitaux de campagne, sur le terrain en cas de pollution, ou même dans un simple cabinet médical.
Elle s’intéresse aussi à la miniaturisation des dispositifs et à leur intégration dans des systèmes optiques plus larges. L’idée est de rendre ces capteurs non seulement performants, mais aussi pratiques et accessibles, en facilitant leur production et leur utilisation.
Le parcours de Shuwen Zeng illustre une recherche guidée par la curiosité scientifique et l’innovation technologique. À la croisée de la physique, de l’ingénierie et des matériaux avancés, ses travaux ouvrent des perspectives concrètes pour la détection optique de demain. En combinant rigueur expérimentale et esprit d’exploration, elle contribue à repousser les limites de la photonique. Installée à l’UTT, elle poursuit ses recherches dans un environnement propice à la collaboration. Son parcours, en tant que femme dans un domaine scientifique encore très masculin, incarne également une source d’inspiration pour les jeunes chercheuses et rappelle que les femmes ont toute leur place dans les nanotechnologies comme dans l’ensemble des sciences. Un engagement scientifique qui continue de rayonner à l’échelle internationale.
Pour en savoir plus : https://www.insis.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/je-peux-detecter-des-concentrations-de-molecules-jusqua-10-20-moles-par-litre-shuwen-zeng
Chaque année, le CNRS récompense les femmes et les hommes qui ont le plus contribué à son rayonnement et à l’avancée de la recherche et de l’innovation françaises. La médaille de bronze récompense les premiers travaux consacrant des chercheurs et des chercheuses spécialistes de leur domaine. Cette distinction représente un encouragement du CNRS à poursuivre des recherches bien engagées et déjà fécondes.
De Singapour à Troyes, un parcours guidé par la lumière C’est à Singapour, à la Nanyang Technological University (NTU), que Shuwen Zeng découvre sa passion pour la photonique — cette science qui s’intéresse à la lumière sous toutes ses formes. Elle y réalise un doctorat en ingénierie électrique et électronique, un domaine où la recherche côtoie de près l’innovation technologique. Très tôt, elle s'intéresse aux propriétés de la lumière lorsqu’elle interagit avec des matériaux à l’échelle du nanomètre, soit un milliardième de mètre. Un terrain de jeu scientifique aussi minuscule que riche en possibilités.
Pendant son doctorat, elle explore les structures photoniques, ces micro-dispositifs capables de manipuler la lumière avec une grande précision. Cette approche l’amène à penser la lumière non plus seulement comme une onde ou une particule, mais comme un outil d’analyse puissant. L’envie d’explorer plus loin la détection optique l’oriente naturellement vers des recherches interdisciplinaires, à la frontière de la physique, des matériaux et de l’ingénierie.
Des capteurs pour voir ce que l’œil ne perçoit pas
Après sa thèse, Shuwen Zeng rejoint CINTRA, un laboratoire de recherche international réunissant le CNRS, Thales et la NTU. Durant quatre années à Singapour, elle développe des capteurs optiques inspirés de phénomènes physiques complexes, comme la résonance plasmonique, qui permet d'amplifier les effets de la lumière à la surface des matériaux métalliques. Ces recherches visent un objectif clair : détecter des substances à très faible concentration, dans l’eau, l’air ou le sang.Pour améliorer encore la performance de ces capteurs, elle s’intéresse aux matériaux bidimensionnels, comme le dioxyde de vanadium ou le graphène. Ultra-fins, souvent de l’épaisseur d’un seul atome, ces matériaux réagissent de manière très sensible à leur environnement. Associés à des structures optiques bien conçues, ils permettent de repérer la présence d’une molécule avec une grande précision. C’est cette alliance entre technologie de pointe et recherche fondamentale qu’elle continue d’explorer.
L’Europe comme nouveau terrain d’expérimentation
En 2018, la chercheuse obtient la prestigieuse bourse européenne Marie Skłodowska-Curie, qui soutient la mobilité des jeunes chercheurs prometteurs. Direction la France, où elle rejoint l’institut XLIM, à Limoges. Là, elle perfectionne une nouvelle approche de détection optique basée sur un phénomène encore peu exploité : le décalage de Goos-Hänchen. Ce déplacement infime d’un faisceau lumineux lors d’une réflexion peut se transformer en signal de mesure, si l’on sait le lire.Cette approche permet d’imaginer des capteurs optiques capables de fonctionner dans des conditions variées, voire sur des dispositifs portables. À terme, cela pourrait donner lieu à des outils d’analyse simples, rapides et fiables, utilisables en dehors des laboratoires : dans des hôpitaux de campagne, sur le terrain en cas de pollution, ou même dans un simple cabinet médical.
La recherche à l’UTT, entre rigueur et innovation
Depuis 2021, Shuwen Zeng est chargée de recherche CNRS au laboratoire L2n (Lumière, nanomatériaux et nanotechnologies – CNRS UMR 7076) de l’Université de technologie de Troyes. Elle y poursuit le développement de ces capteurs optiques nouvelle génération, tout en encadrant de jeunes chercheurs et en collaborant avec d’autres laboratoires. À l’UTT, elle bénéficie d’un environnement propice à l’expérimentation : plateformes technologiques, compétences croisées, partenariats scientifiques.Elle s’intéresse aussi à la miniaturisation des dispositifs et à leur intégration dans des systèmes optiques plus larges. L’idée est de rendre ces capteurs non seulement performants, mais aussi pratiques et accessibles, en facilitant leur production et leur utilisation.
Une chercheuse engagée dans la communauté scientifique
Active dans les réseaux scientifiques internationaux, Shuwen Zeng est membre senior de l’IEEE Photonics Society et de l’Optical Society of America. Elle siège régulièrement dans les comités d’organisation de conférences majeures en photonique et optoélectronique, où elle contribue à faire circuler les idées et à valoriser les avancées du domaine. Elle intervient également comme rédactrice associée dans plusieurs revues spécialisées, participant à l’évaluation et à la diffusion des résultats scientifiques. En juin 2024, l’une de ses publications est mise à l’honneur en couverture de Light: Science & Applications, une revue de référence en photonique. Une reconnaissance qui confirme la portée de ses travaux et leur impact au sein de la communauté scientifique internationale.Le parcours de Shuwen Zeng illustre une recherche guidée par la curiosité scientifique et l’innovation technologique. À la croisée de la physique, de l’ingénierie et des matériaux avancés, ses travaux ouvrent des perspectives concrètes pour la détection optique de demain. En combinant rigueur expérimentale et esprit d’exploration, elle contribue à repousser les limites de la photonique. Installée à l’UTT, elle poursuit ses recherches dans un environnement propice à la collaboration. Son parcours, en tant que femme dans un domaine scientifique encore très masculin, incarne également une source d’inspiration pour les jeunes chercheuses et rappelle que les femmes ont toute leur place dans les nanotechnologies comme dans l’ensemble des sciences. Un engagement scientifique qui continue de rayonner à l’échelle internationale.
Pour en savoir plus : https://www.insis.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/je-peux-detecter-des-concentrations-de-molecules-jusqua-10-20-moles-par-litre-shuwen-zeng
Chaque année, le CNRS récompense les femmes et les hommes qui ont le plus contribué à son rayonnement et à l’avancée de la recherche et de l’innovation françaises. La médaille de bronze récompense les premiers travaux consacrant des chercheurs et des chercheuses spécialistes de leur domaine. Cette distinction représente un encouragement du CNRS à poursuivre des recherches bien engagées et déjà fécondes.
mise à jour le 17 juin 2025