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Fête de la science, le dimanche 15 octobre 2006



Fête de la science,
le dimanche 15 octobre 2006, au
Laboratoire de Physique des Solides,
de 14h00 à 18h00

 

Voyage dans le nanomonde

Le laboratoire de Physique des Solides d’Orsay héberge de nombreuses équipes de recherche expérimentales ou théoriques, qui s’attachent à comprendre les propriétés de la matière condensée dans tous ses états. Il peut s’agir de matière solide ou molle, cristalline ou désordonnée. Parmi les systèmes "durs", on peut citer les métaux synthétiques, les oxydes supraconducteurs, les surfaces et les nanostructures (comme les nanotubes de carbone), les quasicristaux, les poudres, etc. Parmi les systèmes "mous", on compte les cristaux liquides, les polymères, les mousses, ou les molécules biologiques (notamment l’ADN). Tous ces matériaux peuvent trouver une application technologique, en tirant profit de l’une ou l’autre de leurs propriétés (optiques, électriques, magnétiques, thermiques, etc.). Dans notre vie de tous les jours, il arrive bien souvent que l’on rencontre des dispositifs techniques qui ont pu voir le jour grâce à des découvertes récentes réalisées dans les laboratoires de recherche.

 

Programme de la journée "portes ouvertes" de dimanche

Portes ouvertes du Laboratoire au grand public : venez nombreux, en famille !

 

Il y aura :

 

des visites guidées :

  • Un microscope pour voir les atomes (André Thiaville)
  • Les nanotubes (Nathalie Brun)
  • Les supraconducteurs (Philippe Mendels et Guillaume Lang)
  • Cristaux liquides (Pawel Pieranski)
  • Conducteurs moléculaires (Claude Pasquier et Pascale Senzier)
  • Imagerie magnétique (Jean-Paul Adam)
  • Ça colle ! (Liliane Léger)

des conférences :

  • 14h30 - La baignade des nanoparticules, par Brigitte Pansu
  • 15h30 - Les nanotubes de carbone, par Pascale Launois
  • 16h30 - La matière dans tous ses états, par Jean-Noël Fuchs et Mark-Oliver Görbig

des ateliers :

  • Les aimants : du jeu d’enfant aux disques durs, par Mathieu Cormier
  • Des plastiques aux écrans plats, par Mehdi Zeghal
  • L’instrumentation au service de la découverte, par Vincent Klein

 

Les visites guidées

 

Caroussel Un microscope pour voir les atomes, par André Thiaville. L’équipe s’intéresse au magnétisme de systèmes dont la taille est de l’ordre du nanomètre (un milliardième de mètre). Son microscope à effet tunnel rend possible l’observation des atomes d’une surface un par un. Les nanostructures artificielles ou naturelles sont d’une grande importance techno­logique, notamment dans la perspective du développement des dispositifs microélectroniques, toujours plus miniaturisés. L’expérience présentée permet de visualiser la matière à l’échelle des atomes individuels : la microscopie tunnel.

 


Les nanotubes : les fabriquer, les observer, par Nathalie Brun. Les nanotubes de carbone ont été découverts il y a une quinzaine d’années. Ils pourraient bien trouver des applications très prochainement, de par leurs propriétés très remarquables de tenue mécanique et de transport du courant électrique. L’expérience présentée consiste à observer ces objets de taille nanoscopique à l’aide d’un microscope électronique de très haute résolution, qui permet en plus de savoir à quels atomes on a affaire.
Nanotubes

 


Levitation
Les supraconducteurs. Un magnétisme anormal, par Philippe Mendels et Guillaume Lang. La supraconductivité est un phénomène spectaculaire qui correspond à la circulation du courant électrique sans aucune perte dans certains matériaux ; il s’accompagne de propriétés magnétiques tout aussi spectaculaires, qui peuvent être appliquée à la lévitation magnétique (trains à grande vitesse). L’expérience permet de sonder le comportement des électrons au sein de ces matériaux étrange : la résonance magnétique.

 

Cristaux liquides, par Pawel Pieranski. Le cas des cristaux liquides est bien connu. Ce sont des matériaux fluides comme les liquides, mais avec une organisation proche de celle des cristaux. Leur comportement vis-à-vis de la lumière change lorsqu’on leur applique une tension électrique. Cette propriété est utilisée notamment dans les afficheurs des montres ou des écrans de téléphones ou d’ordinateurs portables. Cristal liquide

 

TMTSF Conducteurs moléculaires, par Claude Pasquier et Pascale Senzier. Ces matériaux organiques sont des métaux synthétiques, dotés de propriétés physiques plus étranges les unes que les autres. Elles proviennent de leur structure en forme de chaînes conductrices, qui ne laissent passer le courant électrique que selon certaines directions.

 

Imagerie magnétique, par Jean-Paul Adam et Mathieu Cormier. À l’aide d’un microscope sensible à l’orientation magnétique des atomes d’un film mince, on peut former des images des domaines magnétiques présents à l’intérieur d’un matériau. On peut observer de tels domaines dans les tickets de métro ou sur le disque dur d’un ordinateur. Comprendre comment ils se forment à l’échelle nanométrique permettra de développer de nouveaux systèmes encore plus performants que les actuels, dans le domaine du stockage de grande densité : essentiel pour faire équipe avec les ordinateurs de demain. Domaines

 

rubans Ca colle !, par Liliane Léger. Qui n’a pas cherché à séparer un ruban adhésif de son support, sans déchirer le papier qui se trouve en dessous ? Comment font les lézards pour grimper sur des parois verticales, parfois même sur des surfaces en verre ? Comment coller ensemble des objets aussi divers que les pièces d’une maquette d’enfant ou les éléments d’un Airbus A380 ? C’est la science de l’adhésion qui cherche à comprendre les forces qu’il est nécessaire d’appliquer à des objets pour les séparer. Un problème analogue concerne la friction, et le frottement : combien faut-il dépenser d’énergie pour faire glisser un corps sur un autre ? Les physiciens enquêtent, car on est loin de tout comprendre dans ce domaine !

 

Pour en savoir plus