Laboratoire archéomatériaux et prévision de l'altération (LAPA)

Le Laboratoire "Archéomatériaux et Prévision de l’Altération" LAPA réunit des équipements et des chercheurs du CEA (NIMBE) et du CNRS (NIMBE UMR3685 et IRAMAT UMR7065). Le LAPA est spécialisé dans l’étude des systèmes composites constitués pour partie de matériaux métalliques.

Membre de l'EquipEx ESPADON   -     Membre de la Fondation des Sciences du Patrimoine FSP       Membre du réseau CAIRN

                    

 

Séminaire “Matérialité” 16 mars 2023 (DYPAC, LAPA-IRAMAT)

DYPAC, 47 boulevard Vauban, 78 280 Guyancourt, Salle 526

Séance du 16 marsde 10h30 à 13h00

2 interventions :

Maxime L’Héritier (Université Paris8 – ArScan) : Le chantier scientifique de Notre-Dame de Paris et les études sur les métaux.

Delphine Desbourdes-Morin (CRCV) : Du dessin d’architecture à la reconstitution 3D : étudier et modéliser le château de Versailles grâce au projet VERSPERA.

Nos derniers ouvrages :

                        

 Les travaux de recherche du LAPA s'articulent autour de deux grands axes :

LE PREMIER AXE DE RECHERCHE du LAPA a trait à la compréhension de la dégradation des systèmes  sous l'effet de la corrosion à très long terme. Ces études permettent de fournir des données cruciales pour la modélisation à très long terme et la protection des matériaux et ont plusieurs domaines d’application : le principal est la prévision de la corrosion et de l’altération sur des durées multiséculaires des matériaux métalliques employés dans les concepts d’entreposage et de stockage des matières nucléaires. Cet axe de recherche qui considère les systèmes archéologiques comme des analogues, apporte également de nombreuses retombées dans le domaine de la conservation et la restauration des matériaux du patrimoine.

 

 

LE DEUXIEME AXE DE RECHERCHE du groupe concerne des applications liées aux sciences humaines, plus spécifiquement l’archéologie et l’histoire des techniques. En effet, la compréhension fine de la structure et de la composition microscopique des matériaux peut amener à en reconstituer l’histoire thermo-chimique mais également à fournir des indications sur leur provenance. Nos travaux pour mettre au point et développer (en collaboration avec le LMC14 du CEA) la datation de l’acier par radiocarbone offrent des perspectives importantes pour la connaissance de la métallurgie ancienne. Enfin, les méthodes d’investigation développées au sein du groupe sont utilisées pour la compréhension et la prospection de sites archéologiques liés à différentes métallurgies (voir notre site référence de Castel-Minier)

 

 
#167 - Màj : 03/01/2024
Thèmes de recherche

Matériaux, nanomatériaux, matériaux pour l'électronique, l'énergie et matériaux du patrimoine @ NIMBE

Les recherches fondamentales sur les matériaux permettent de développer des méthodes pour élaborer des matériaux complètement nouveaux aux propriétés originales. Ces recherches permettent d'adapter les matériaux pour obtenir les meilleures performances dans la réaliation de dispositifs électroniques ou optiques.

 Matériaux, nanomatériaux, matériaux pour l'électronique, l'énergie et matériaux du patrimoine @ NIMBE
Analyse métallographique du fer des grands bâtiments du Moyen Age

Analyse métallographique du fer des grands bâtiments du Moyen Age

Les études menées depuis une vingtaine d'années sur la construction religieuse gothique ont brisé le mythe d'une architecture de pierre dépouillée de tout artifice, où des matériaux affublés de nombreux préjugés comme le fer, n'avaient pas leur place. Le discours s'est tant et si bien renversé que Ph.

Corrosion long terme de matériaux métalliques / Long term corrosion of multimaterials containing metals

Plusieurs pays envisagent de développer une technologie de barrières multiples pour la sécurité du stockage des déchets nucléaires. Une question centrale est de savoir modéliser le comportement sur le long terme (soit 100 à 1000 ans) des matériaux utilisés, en particulier des containers, en acier faiblement allié, et de la matrice vitrifiée.

Corrosion long terme de matériaux métalliques / Long term corrosion of multimaterials containing metals
Science des matériaux et chimie pour l'archéologie et le patrimoine / Material science and chemistry for archaeology and cultural heritage

Science des matériaux et chimie pour l'archéologie et le patrimoine / Material science and chemistry for archaeology and cultural heritage

Au delà des études visant à mieux comprendre et prédire l'altération des métaux anciens, l'équipe du LAPA utilise la science des matériaux et les méthodes de la chimie pour comprendre certains aspects des sociétés antiques en lien avec leur niveau technologique.

Domaines Techniques
Les rayons X, rayonnement électromagnétique au delà de l'ultra-violet lointain, couvrent une gamme de longueur d'onde autour du dixième de nanomètre. Cette distance est de l'ordre de la distance entre atomes dans la matière condensée. Ainsi les rayons X peuvent interagir avec ces atomes (diffraction) ou les électrons (diffusion).

The LAPA X Ray Microprobe

Rayons X
Elaboration d'un outil d'acquisition RTI open source (Reflectance Transformation Imaging)
Permanents impliqués : Mickaël Bouhier, Jean-Charles Méaudre. La Reflectance Transformation Imaging (RTI), ou imagerie de transformation par réflectivité, est une méthode d’imagerie basée sur la compilation de clichés dont la seule variable est l’orientation de la source lumineuse. Cette technique, dite 2.
The LAPA developed for re-corroding archaeological systems, originals setups, allowing to continue century old corrosion process in the lab and under labeled environments. One way to get reliable knowledge about long term corrosion is to perform re-corrosion experiments. From natural sites, known for their chemical stability for years, corroded samples are picked up and then submitted to experiments.
Laboratory re-corrosion experiments using stables isotopes in NIMBE/LAPA
Raman microspectroscopy at NIMBE/LAPA
The Raman microspectrometry is an analytical device of primary importance to characterize the crystalline structure of materials. It is a complementary technique to micro X-ray diffraction. This technique is well suited to characterize and determine the distribution of the phases formed in the corrosion layers of iron or steels during very long periods in various environments. Iron oxides, oxy-hydroxides and carbonates are the main phases encountered in these systems.
Voir aussi
Faits marquants scientifiques
02 janvier 2024
Le patrimoine artistique et archéologique métallique cuivreux nécessite une protection spécifique contre la corrosion. Pour ces œuvres, la présence d’une couche épaisse de produits de corrosion doit être préservée, ce qui impose des contraintes supplémentaires, et rend les produits industriels existants peu adaptés.
15 mars 2023
Découverte : Notre-Dame de Paris est désormais identifiée comme la première cathédrale gothique de l’histoire, où le fer a été pensé comme un véritable matériau de structure, en une synthèse des innovations de l'époque.
21 janvier 2021
Après le retraitement des combustibles nucléaires, le stockage des déchets radioactifs ultimes est une nécessité.
04 février 2019
L'émergence des véhicules électriques et du stockage des énergies renouvelables souligne le besoin d’augmenter la densité énergétique des batteries tout en diminuant leurs coûts et en améliorant leur sécurité.
06 octobre 2017
La modélisation prédictive de la corrosion des aciers est un enjeu majeur dans plusieurs domaines de l'industrie (nucléaire, génie civil, etc…) et pour la conservation des métaux du patrimoine.
25 mars 2016
Le stockage des déchets radioactifs à vie longue est un des enjeux majeurs de la filière nucléaire. Pour ce faire, les éléments radioactifs sont vitrifiés, au sein d'une matrice de verre placée dans un conteneur en acier. Il est ainsi nécessaire de comprendre la dégradation du verre en présence des produits de corrosion de l'enveloppe métallique.
02 décembre 2015
De par leur principe même, les méthodes de datation au carbone 14 sont normalement réservées pour dater les vestiges de matière vivante qui ont eu des échanges avec l'atmosphère (animaux, végétaux, etc…).
17 décembre 2014
En datant par carbone 14 les pièces métalliques retrouvées dans les cathédrales gothiques, une équipe interdisciplinaire vient de démontrer, pour la première fois par une datation absolue, que le fer était introduit en renfort de la pierre dès l'étape de construction.
25 mars 2005
D. Neff, P. Dillmann, L. Bellot-Gurlet*, G. Béranger**
One of the most important technological challenge of the century is the safe storage of nuclear wastes. In France, one part of the engineered barrier designed to separate the biosphere from wastes is a low alloy steel overpack. Thus, it is necessary to predict the very long term corrosion behaviour of this overpack for several centuries.
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Laboratory re-corrosion experiments using stables isotopes in NIMBE/LAPA
Laboratory re-corrosion experiments using stables isotopes in NIMBE/LAPA
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