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Fête de la Science 2011


Fête de la Science 2011

Le Laboratoire de Physique des Solides ouvre ses portes :

 

Dimanche 16 octobre 2011 de 14h00 à 18h00
Programme Grand Public :

 

Les visites guidées

 

Microscopie de l’ADN. Présenté par Jéril Degrouard. Observez l’ADN ce polymère biologique à l’aide d’un cryo-microscope électronique en transmission pour reconnaître chaque molécule individuellement et comprendre comment elle interagit avec d’autres molécules (protéines par exemple). Vous comprendrez également à quel point l’ADN doit être compacté pour rentrer dans la capside d’un virus, et quels mécanismes permettent de réaliser ce tour de force.

 

 

La technique au service de la science. Présenté par Vincent Klein. Dans un laboratoire de recherches expérimentales, rien ne peut se faire sans les soutiens des personnels techniques et administratifs. Le service d’instrumentation électronique proposera de montrer aux visiteurs ses différents savoir-faires dans les domaines de l’électronique, de la programmation, des techniques d’interfaçage, de la fabrication de pièces par usinage numérique ou par impression 3D.

 

 

L’Helium liquide : avis de grand froid dans les cryostats ! Comment approcher le zéro degré absolu ? Présenté par Jean-Pierre Dalac. Pour réaliser des expériences à très basse température, pour refroidir des bobines supraconductrices, on utilise l’un des gaz les plus légers, l’Helium, que l’on liquéfie à - 269 °C. On présentera le cycle de ce gaz dans le laboratoire : depuis les cryostats où se réalisent les expériences, jusqu’à la petite usine de liquéfaction du gaz qui alimente ces expériences.

 

 

Le voyage des électrons dans le vide. Présenté par François Pesty. Les électrons sont partout. Ils sont une composante essentielle de tous les atomes qui constituent la matière qui nous environne, et dont nous sommes faits nous-mêmes. Ils sont alors à l’état captif. Dans les molécules et la matière, ils sont ainsi la « colle » qui fait que tout tient ensemble : les objets, les matériaux, les êtres vivants, etc. Dans le vide, on sait fabriquer des faisceaux d’électrons, qui peuvent par exemple servir à former les images des téléviseurs à tube cathodique. Les électrons peuvent aussi voyager dans le vide et rencontrer la surface des cristaux où de curieux phénomènes d’interférence apparaissent : les particules de matière sont « diffractées » par les réseaux périodiques des atomes de surface. Tout comme les particules de lumière, ils se comportent comme des ondes !

 

 

USTEM 200, des électrons pour explorer le monde. Présenté par Mike Walls et Marcel Tencé. Aujourd’hui, tous les matériaux peuvent être scrutés à l’échelle du nanomètre. Microscopes électroniques en transmission et sondes atomiques permettent déjà de cartographier la matière, d’observer sa formation, son vieillissement, ses déformations structurelles, de la caractériser (matériaux semi-conducteurs), de la sculpter, voire même d’étudier des processus vivants à l’échelle des bactéries. Les appareils de dernière génération, tels que le microscope électronique en transmission USTEM 200 permettent de le faire avec une résolution et une précision incomparables. Cet instrument reposant sur la microscopie électronique en transmission peut cartographier au sein de la matière la position des atomes qui la constituent et déterminer la nature de leurs liaisons chimiques.

 

 

Vendredi 14 octobre 2011 aux écoles

Programme des visites

  • Des électrons pour explorer le monde, par Nathalie Brun, Katia March et Mike Walls

Du microscope optique au microscope électronique, au-delà du nanomètre.

Avec le développement des nanotechnologies l’utilisation de la microscopie électronique a acquis une nouvelle dimension. La résolution des appareils de dernière génération permet d’identifier la nature et l’arrangement des atomes caractérisant un matériau. Nous présenterons le cas de l’étude des nanotubes de carbone, une parmi les différentes architectures que présente cet élément.

 

  • Des bulles de savon et des mousses innovantes ! par Laurie Saulnier et Reine-Marie Guillermic

Pourquoi les bulles de savon sont-elles rondes et colorées tel l’arc-en-ciel ? Comment s’assemblent-elles pour former une mousse légère ?

Lorsque l’on souffle dans de l’eau savonneuse, des bulles se forment. Des expériences simples permettent d’expliquer pourquoi ces bulles existent, leur forme ronde et leurs jolies couleurs. Dans notre laboratoire, nous essayons de comprendre le secret de leur fragilité et les assemblons pour former des mousses. Nous vous ferons découvrir des matériaux innovants créés à partir de telles mousses.

 

  • Microscopie de l’ADN, par Jéril Degrouard et Françoise Livolant.

Voyagez dans le monde de l’ADN

Observez l’ADN ce polymère biologique à l’aide d’un cryo-microscope électronique en transmission pour reconnaître chaque molécule individuellement et comprendre comment elle interagit avec d’autres molécules (protéines par exemple). Vous comprendrez également à quel point l’ADN doit être compacté pour rentrer dans la capside d’un virus, et quels mécanismes permettent de réaliser ce tour de force.

 

  • Adhérence et Frottement, par Christophe Poulard.

L’optimisation des pneus de Formule 1 permet-elle d’aboutir à de nouveaux matériaux pour notre quotidien ?

Il existe une grande variété de pneu de F1 : pneu lisse ou pneu pluie, à base de gomme tendre ou rigide… Toutes ces différences servent à augmenter l’adhérence et diminuer les frottements du pneu sur la route. A partir de ces connaissances, nous développons des nouveaux matériaux ayant des propriétés variables au toucher afin de créer de nouveaux revêtements pour les objets de notre quotidien.

 

  • Matériaux poreux nanométriques, par Marianne Impéror-Clerc.

Comment voir des trous de la taille du nanomètre ?

Grâce à de simples molécules de savon, on est capable de fabriquer des matériaux dont on contrôle parfaitement la porosité. Ces matériaux contiennent des pores ou « trous » tous identiques et de la taille de quelques nanomètres. On montrera comment on peut voir ces pores et comprendre leur formation en utilisant la diffusion des rayons X et le rayonnement synchrotron (synchrotron SOLEIL).

 

  • Métaux synthétiques, par Pascale Senzier.

De l’isolant électrique au supraconducteur avec des matériaux moléculaires.

Généralement les matériaux issus de la chimie du carbone (matières plastiques, caoutchouc, ...) sont de très bons isolants électriques (résistance électrique très élevée). Par le choix des molécules et le contrôle de leur arrangement au niveau microscopique, les chimistes parviennent à synthétiser des matériaux avec des propriétés semi-conductrices, métalliques voire supraconductrices (résistance électrique nulle).

Au laboratoire nous étudions les propriétés physiques de ces nouveaux matériaux organiques jusqu’à -273 °C, éventuellement sous champ magnétique et sous pression hydrostatique. En effet, la pression rapproche les molécules et augmente le caractère métallique de ces matériaux.

 

  • La technique au service de la science , par Vincent Klein.

Dans un laboratoire de recherches expérimentales, rien ne peut se faire sans les soutiens des personnels techniques et administratifs. Le service d’instrumentation électronique proposera de montrer aux visiteurs ses différents savoir-faire dans les domaines de l’électronique, de la programmation, des techniques d’interfaçage, de la fabrication de pièces par usinage numérique ou par impression 3D.

 

  • Concepts théoriques, par Pascal Lederer.

 

  • Cristal liquide, par Amélie Lecchi.

 

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