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Projet PIMISC

Plateforme d’ImagerieMulti-échelle Infrarouge des Systèmes Complexes de Paris-Saclay.

Applications aux matériaux anciens

Porteur de projet : Alexandre Dazzi, Laboratoire de Chimie Physique –UMR8000- Université Paris-Sud.

Les matériaux anciens sont caractérisés par leur hétérogénéité spatiale et leur compositions associées à : leur composition originelle, les transformations qu’ils ont subis pour leur préparation ou à leur dégradation aux temps longs. L’instar des matériaux des sciences de l’environnement ou de la terre, obtenir une information chimique et structurale statistiquement représentative aux échelles pertinentes d’hétérogénéité est un prérequis indispensable à leur compréhension.

Ces dernières années, la spectro-imagerie infrarouge s’est particulièrement développée pour la caractérisation physico-chimique de systèmes complexes tels que ceux rencontrés dans les matériaux anciens : liants des peintures, colorants, vernis,  produits d’altération, restes organiques fortement altérés, etc. Avec l’émergence des nouvelles approches d’imagerie infrarouge en champ proche, inventées et développées par l’équipe d’A. Dazzi du LCP, qui donnent accès à des résolutions de quelques dizaines de nanomètres, de nouveaux horizons se sont ouverts sur le plan des applications, avec la possibilité de collecter des informations sur l’hétérogénéité physico-chimique des matériaux anciens, ainsi que sur le plan méthodologique, en développement des stratégies de collecte de données optimisées, allant de la préparation d’échantillons jusqu’au traitement des données. Par cette approche, il sera possible de caractériser de façon précise la composition chimique des hétérogénéités au sein des matériaux anciens avec une résolution de quelques nanomètres.

La plateforme d’imagerie multi-échelle infrarouge des systèmes complexes (MUSIICS, MUltiScale InfraRed Imaging of Complex Systems) gérée par le Laboratoire de Chimie Physique accueille des utilisateurs depuis déjà plusieurs années et voit son activité augmenter chaque année. Ce développement des activités d’accueil nous a incités à accroitre, depuis ces 3 dernières années, le parc d’instruments nanoIR grâce à divers financements (ASTRE, Idex Paris-Saclay, projet NIRMA du DIM MAP).

Le présent projet vise à étendre les capacités d’analyse de la communauté des matériaux anciens en élargissant  le parc d’instruments existant de la plateforme MUSIICS et d’investir dans le développement de nouveaux dispositifs innovants et optimisés pour l’analyse de matériaux complexes à de multiples échelles spatiales (de l’échelle macro à l’échelle nano), et sur une gamme spectrale couvant le proche IR jusqu’au moyen IR.

La demande de financement porterait sur l’acquisition un système photothermique novateur, un microscope MIRAGE qui permettra d’imager avec une résolution 1/2 microns (et ce quelle que soit la longueur d’onde d’analyse) pour couvrir la région micrométrique-millimétrique et un spectro-imageur grand champ pour couvrir une région de scan de plusieurs centimètres avec une résolution de 0.1 mm.

Cette plateforme mettra à disposition de la communauté des matériaux anciens l’ensemble de ces équipements à travers des appels à projets dédiés et aura pour but de s’inspirer des besoins méthodologiques requis, pour poursuivre son développement de manière dynamique, afin de répondre au mieux aux enjeux soulevés par l’étude des matériaux anciens.

Partenaires :

Laboratoire de Chimie Physique – UPsud (LCP)

Laboratoire IPANEMA (CNRS, MIC, UVSQ)