Actualité scientifique
Des nanocomposites « à la hauteur »
Contacts : Olivier Sublemontier (NIMBE/LEDNA) et Yann Leconte (NIMBE/LEEL)
Dans le cadre du PEPR DIADEM et du projet FastNano-phase gaz, le dispositif ANAPURNA (Artificial-iNtelligence-Assisted Platform for Ultimate pRoduction of NAnocomposite coatings) vient d’être livré dans les locaux du NIMBE. Il repose sur un procédé « sûr-par-conception » d’élaboration de revêtements nanostructurés composés de nanoparticules enrobées dans une matrice en combinant les jets de nanoparticules avec la pulvérisation magnétron. Le procédé permet de choisir indépendamment la nature chimique des nanoparticules et celle de la matrice dans une large gamme de matériaux. Dans ce procédé, trois types de nanoparticules peuvent être déposés par des lentilles aérodynamiques*. La matrice est déposée simultanément par pulvérisation magnétron à l’aide de trois cathodes qui peuvent être utilisées soit simultanément, soit séquentiellement.
Le dispositif Anapurna (« Artificial-iNtelligence-Assisted Platform for Ultimate pRoduction of NAnocomposite coatings »)
Le dépôt résultant peut donc être un assemblage complexe et maitrisé dans son épaisseur de revêtements multifonctionnels. Entièrement automatisée, la plateforme ANAPURNA sera prochainement équipée d’un système de caractérisation in situ et en temps réel de la composition élémentaire des revêtements par spectroscopie de plasma induit par laser (LIBS). Le traitement IA de ces données LIBS in situ et en temps réel permettra une analyse élémentaire en 3D du revêtement pendant le dépôt, et donc une convergence plus rapide vers le nanocomposite désiré.
* Voir la page : « Étude de la formation de couches minces nanocomposites fonctionnelles par couplage PVD avec un jet de nanoparticules » (2018).
Brève des labos
Aboutissement d’un projet de recherche entre SIAAP, Veolia, Collège de France et le CEA
Contact : Emmanuel Nicolas, Nimbe/LCMCE.
Lancé en 2022, un projet porté par le Syndicat Interdépartemental pour l’Assainissement de l’Agglomération Parisienne – SIAAP, Veolia, le Collège de France et le CEA, visait à mettre au point un dispositif innovant de conversion électro-catalytique du CO2 en méthane de synthèse et en méthanol, via la production intermédiaire d’acide formique. Ce partenariat R&D s’inscrit dans une démarche de valorisation du CO2 biogénique émis lors du traitement des eaux usées et de ses sous-produits, en particulier celui issu du biogaz produit lors de la digestion des boues.
Au cœur du projet, une optimisation des conditions de conversion pour atteindre un bon rendement et une sélectivité élevée a été obtenue, par une démonstration de conversion de CO2 en acide formique puis en méthanol réalisé à l’échelle du laboratoire. Une preuve de concept pour une nouvelle route vers la production de méthane a également été démontrée. À terme, ce dispositif pourrait être déployé non seulement dans les stations d’épuration, mais également sur d’autres installations telles que les unités d’incinération ou de méthanisation.
Actualité scientifique
Des spectromètres pour la nouvelle source européenne de neutrons (ESS)
Contact : Stéphane Longeville (LLB/MMB)
La nouvelle source Européenne de neutrons (ESS – European Spallation Source) est en fin de construction à Lund en Suède, proche de Copenhague. Il s’agit d’une source basée sur le principe de la spallation, qui consiste à bombarder une cible constituée de métaux lourds avec un faisceau de protons à très haute énergie, produisant ainsi une grande quantité de neutrons. L’ESS possèdera l’accélérateur linéaire de protons le plus puissant au monde, principalement composé de cavités supraconductrices qui peuvent apporter aux protons une énergie de 2 GeV. La cible sera composée d’une roue en tungstène de 2.6 m de diamètre en rotation à environ 0.4 Hz. Les neutrons, après avoir perdu leur énergie dans les modérateurs (eau et hydrogène liquide) couvriront la gamme nécessaire à l’étude de la matière (neutrons chauds, thermiques et froids). La fréquence de la source sera de 14 Hz. La durée des impulsions de 2.86 ms sera ~ 30 fois plus longue que celle des sources actuellement disponibles (~ 100 μs), ce qui a imposé le développement d’une instrumentation neutronique originale.
Mise en place de la partie « temps de vol » du spectromètre CSPEC conçu par le LLB, auprès de la source de neutrons ESS à Lund (Suède).
Les premiers faisceaux de neutrons doivent être produits cette année (décembre 2025). Le CEA et le CNRS ont missionné le Laboratoire Léon Brillouin pour la construction de cinq instruments, dont un spectromètre à neutrons froids à géométrie directe, CSPEC. Ce spectromètre est composé d’une ligne primaire, principalement constituée d’un guide de 160 mètres de long et d’une cascade de « choppers » découpant le faisceau, et d’un spectromètre secondaire à temps de vol contenant les échantillons à analyser et les détecteurs. La base de temps de vol est composée d’une enceinte sous-vide en aluminium, pour éviter les perturbations magnétiques, ayant la forme un demi-cylindre de 4 m de rayon et de 5 m de hauteur. Elle a été construite par la société SDMS en France et vient d’être livrée et positionnée sur site avec la précision nécessaire, inférieure au mm. L’objet pèse 33 tonnes pour un volume interne total de près de 100 m3, dans lequel un vide de 10-5 mbar a déjà pu être atteint.
Brèves de l’Institut
IRAMIS’ tour
Les nouveaux arrivants à l’Institut Iramis en 2023, sont invités à se rencontrer et à mieux découvrir leur Institut pendant la matinée du vendredi 4 juillet 2025, par une présentation des six services de recherche : CIMAP,LIDYL, LLB, LSI, NIMBE et SPEC. Ces présentations seront accompagnées de propositions de date de visite des laboratoires dans chaque service saclaysien.
Contact : Céline Fiorini (Iramis/Dir)
Bienvenue à Chaymae Senhaji, nouvelle Responsable de la Communication de l’IRAMIS
Avant de rejoindre l’IRAMIS au 1er mai 2025, Chaymae Senhaji était chargée de communication du Quantum Flagship, initiative européenne dont la communication est pilotée par le CEA. Issue d’un parcours académique en journalisme et communication enrichi par un master en communication digitale, elle a évolué dans les domaines de la communication scientifique et digitale, notamment chez Danone Research, ainsi qu’en agences de marketing et au sein de différentes rédactions de presse multimédias.
Avec enthousiasme, Chaymae rejoint l’IRAMIS pour contribuer, aux côtés des équipes, au rayonnement des activités de l’Institut, porté par l’excellence de ses chercheurs et la richesse de ses projets. Pour toute actualité à partager ou initiative à valoriser, n’hésitez pas à la solliciter.
Contact : Chaymae Senhadji (Iramis/Dir)
Directeur de la publication : F. Daviaud – Comité de rédaction : L. Barbier, G. de Loubens – Réalisation : C. Becquet.
Toute l’équipe de Brèves vous souhaite de passer un bel été !