TEM-Aster : une innovation technologique au service de l’étude de matériaux sensibles et astéroïdaux à l’échelle de l’atome

En 2021, nous ferons partie d’un groupe sélectionné de chercheurs internationaux qui étudieront des échantillons de la mission spatiale Hayabusa2 (agence spatiale JAXA, Japon). Ce seront les premiers échantillons d’un astéroïde carboné rapportés sur Terre. Ces échantillons devraient avoir conservé du matériel intact des tout premiers stades de la formation du système solaire. Nous prévoyons que les découvertes les plus importantes nécessiteront une caractérisation physique et chimique à l’échelle nanométrique dans un microscope électronique analytique. Cependant, les dommages causés par le faisceau d’électrons avec la technologie actuellement disponible limitent considérablement la résolution pouvant être atteinte pour les matériaux sensibles au faisceau qui présentent le plus grand intérêt pour le projet (matière organique et silicates hydratés). Pour surmonter cette barrière, nous proposons de mettre au point un nouveau mode d’acquisition des données, reposant sur la combinaison d’un nouveau type de détecteur et de développements avancées de traitement de données volumineuses.

Au-delà des résultats scientifiques liés aux missions spatiales, le projet propose donc une innovation technologique et méthodologique qui doit permettre de mettre en œuvre une exploration de la matière aux résolutions ultimes pour une grande gamme de matériaux sensibles aux électrons, jusqu’alors impossibles à étudier à l’échelle nanométrique. Nos développements ouvriront la voie à de nombreuses études sur ce type de matériaux. Sans être exhaustifs, nous donnons quelques exemples ci-dessous en lien direct avec des activités fortes du site lillois : matériaux pharmaceutiques, polymères, aérosols, gamme étendue de matériaux pour l’énergie, nanoréacteurs pour la catalyse, etc … Enfin, notre projet a un potentiel de diffusion des connaissances auprès d’un large public car les missions spatiales constituent un excellent point d’accroche médiatique et offrent de nombreuses opportunités de médiation scientifique. Notre projet inclus en conséquence des actions spécifiques de médiation scientifique.

 

Principal Investigateur (PI) : Hugues Leroux