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La microscopie à rayons X dévoile les secrets du nanomonde

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  • La microscopie à rayons X dévoile les secrets du nanomonde

    Un nouveau microscope à rayons X super-résolvant mis au point en Suisse par une équipe de chercheurs de l'institut Paul Scherrer (PSI) et de l'EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne), associe la forte capacité de pénétration des rayons X à la haute résolution spatiale, permettant ainsi pour la première fois d'expliquer en détail la composition interne de dispositifs semi-conducteurs et de structures cellulaires.

    Les premières images à haute résolution issues de ce microscope novateur
    sont publiées en ligne le 18 juillet 2008 dans la revue Science.

    Selon le professeur Franz Pfeiffer de l'EPFL et directeur de l'équipe de recherche, "les chercheurs ont travaillé pendant de nombreuses années sur de tels concepts de microscopie super-résolvante pour les électrons et les rayons X. Seule la construction d'un instrument dédié de plusieurs millions de francs suisses au Swiss Light Source du PSI nous a permis d'atteindre la stabilité nécessaire à la mise en pratique de notre nouvelle méthode.»

    Ce nouvel instrument utilise un détecteur Megapixel Pilatus (dont le grand frère détecte les collisions de particules au Large Hadron Collider du CERN), qui a enthousiasmé la communauté des utilisateurs de synchrotron par sa capacité à compter des millions de photons X individuels sur une large surface.

    Cette caractéristique essentielle permet d'enregistrer des motifs de diffraction détaillés en balayant l'échantillon sous le point focal du faisceau, contrairement aux microscopes à rayons X (ou électroniques) conventionnels à balayage ne mesurant que l'intensité totale transmise.

    Ces figures de diffraction sont ensuite exploitées au moyen d'un algorithme élaboré par l'équipe suisse. Pierre Thibault, chercheur d'origine québécoise maintenant au PSI et premier auteur sur la publication, explique la chose suivante: "Nous avons mis au point un algorithme de reconstruction d'images qui traite plusieurs dizaines de milliers de figures de diffraction et les combine en une unique micrographie à rayons X à haute résolution.

    Afin d'obtenir des images de la plus haute précision, l'algorithme reconstruit non seulement l'échantillon, mais également la structure exacte du faisceau de rayons X incident."

    Les microscopes électroniques conventionnels à balayage peuvent enregistrer des images haute-résolution, mais généralement que de la surface de l'échantillon, et les échantillons doivent être analysés sous vide. Le nouveau microscope super-résolvant mis au point par l'équipe suisse n'est pas limité par ces exigences, ce qui signifie que les scientifiques seront désormais capables d'examiner des semi-conducteurs ou des échantillons biologiques en profondeur, et ce sans les altérer.

    Il peut être utilisé pour caractériser, de manière non destructive, des défauts nanométriques enfouis dans des dispositifs semi-conducteurs, contribuant ainsi à améliorer la production et les performances de futurs dispositifs semi-conducteurs aux dimensions inférieures à la centaine de nanomètres.

    Une autre application très prometteuse est la microscopie haute-résolution dans le domaine des sciences de la vie, où la capacité de pénétration des rayons X peut être utilisée pour l'étude des cellules ou des structures subcellulaires.

    Finalement, l'approche peut également être étendue aux faisceaux d'électrons ou aux lasers dans le domaine du visible et aider à la conception de nouveaux microscopes optiques et électroniques plus performants.

    Source: EPFL, Science, AAAS & EurekAlert
    Illustration: © P. Thibault/ F. Pfeiffer (PSI/ EPFL

  • #2
    Parlant de nano-technologie et de nanoparticules:
    J'ai regardé cette semaine un reportage (américain et canadien) qui veut sonner l'alarme quand il s'agit de l'emploi des nano particule.

    Apparemment les gens qui font le recherche se sont aperçu d'un phénomène inquiétant qui se résume a ceci

    On ne saist pas trop quel est l'effet des nanoparticule sur les cellule humaines, et on s'inquiète de certains effet surtout sur les juen enfants.
    On se pose la question quels seront les effets sur la santé a long terme.

    Pour justifier cette inquiétude, on a fait appel aux résultats d'une autre recherher sur les plastics:
    En effet les pastics laisent se diffuser dans l'eau, des particules dont certaines propriétaire sont semblables a celles de certaines hormones.
    C'est pour cela d'ailleurs que le gouvernement américain a récemment mis en garde le public qui boit de l'eau (ou autres boissons) dans des bouteilles en plastic.

    C'est a croire qu'avec le progrès, souvent on ne sait pas trop ou on aboutit!
    L'homme parle sans réféchir...Le miroir réfléchit sans parler!

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    • #3
      Bonsoir Avucic,

      Effectivement, Il y a de quoi s’inquiéter… avec des particules de l'ordre du nano et plus petit encore....dans l'atmosphère "chose inévitable même avec d'énormes efforts" le Risque existe.

      Y a quelques jours j'ai lu sur le même sujet "La montée en puissance des nano sciences dans les labos, mais aussi dans l'industrie, s'accompagne de vives discussions sur leurs enjeux, leurs potentialités et... leurs risques en matière de santé publique et de sécurité"...
      Dernière modification par Thirga.ounevdhou, 22 juillet 2008, 22h39.

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