Prélever de minuscules fragments de matériaux, leur imposer toutes sortes de contraintes et observer ce qui se produit à l’échelle nanométrique (milliardième de mètre) : voici le défi que vont relever les porteurs du projet “MIMETIS” (Microscopie Interférométrique et Microscopie Electronique en Transmission In Situ), issus du laboratoire CEMES-CNRS de Toulouse.
Leur projet de recherche, d’un budget de 6,2 millions d’euros vient en effet d’être sélectionné dans le cadre de l’appel à projets gouvernemental “Équipements d’Excellence” (EQUIPEX), destiné aux laboratoires de recherche fondamentale ou appliquée. Il sera financé par l’État et la Région Midi-Pyrénées (*).
Le principe de MIMETIS repose sur un usage original et « dynamique » d’un outil bien connu, le microscope électronique, habituellement utilisé pour observer la matière dans un état statique.
« Nous avons eu l’idée de concevoir un nouveau microscope électronique qui nous permettra de filmer et d’étudier la réaction, la déformation de nano-objets sur lesquels seront appliqués des efforts de type mécaniques, magnétiques, électriques, ou thermiques… Nous recueillerons en particulier de nombreuses informations sur leur structure, leur mécanique intrinsèque et leur composition chimique », explique Étienne Snoeck, à l’initiative de l’idée avec trois de ses collègues.
Le constructeur Hitachi construira un microscope électronique très puissant, capable d’observer des détails de l’ordre de quelques nanomètres, adapté aux cahier des charges spécifique des chercheurs. Il sera complété par des équipements tel que des caméras rapides et des porte-objets permettant d’appliquer les contraintes aux objets à étudier.
Faire progresser la recherche fondamentale et appliquée
« Cette nouvelle technique nous permettra de mieux détecter où se produisent, très localement, les déformations induites par les contraintes dans les matériaux et de comprendre leur mécanisme en profondeur », précise Étienne Snoeck.
Les applications industrielles ne seront pas en reste : « Nous allons pouvoir répondre à l’industrie de la micro-électronique qui a besoin de connaître de façon précise les propriétés des composants, soumis très localement à des influences ou contraintes physique, ce qui permettra d’optimiser leur procédé de fabrication, de même que les entreprises qui développent des capteurs magnétiques ou de nouveaux nanomatériaux », explique l’instigateur de MIMETIS.
Le chercheur toulousain est le coordonnateur de METSA, un réseau national de plateformes de microscopie électronique et de sondes atomiques. Dans ce cadre, le nouveau microscope dont va s’équiper le CEMES sera mis à disposition de chercheurs de la France entière.
Frédéric Dessort, pour KwantiK !
(*) L’État va abonder 3,5 millions d’euros à son budget, complétés par 2,7 millions d’euros obtenus dans le cadre du Contrat de Projets Etat-Région. Sur ces 6,2 millions d’euros, 1 million sera affecté à un budget de fonctionnement.