La lumière dans tous ses états

Poudre de clusters métalliques de molybdène sous irradiation UV-A pour des applications dans le domaine de l'énergie (éclairage, affichage).

Reconstruction 3D d’un cyste d’une centaine de micromètres de diamètre formé à partir de cellules souches cultivées dans une capsule d’alginate avec la technologie d’encapsulation développée par la start-up TreeFrog Therapeutics. Cette image a été acquise grâce à la technologie de microscopie de fluorescence à feuillet de lumière « soSPIM », développée au sein de l’équipe Imagerie Quantitative de la Cellule à l’IINS, en collaboration avec le Mechanobiology Institute à Singapour. Cette…

Naissance d’un plasma, lors de la focalisation du laser femtoseconde dans l'air, au Laboratoire d'Optique Appliquée (LOA), à Palaiseau. La concentration de l'énergie dans le temps et dans l'espace conduit à la formation de ce plasma, des électrons sont arrachés aux atomes. Cette installation fait partie de la plateforme "Attolab", dédiée aux études interdisciplinaires de dynamique ultra-rapide (dynamique électronique et nucléaire aux échelles de temps femtoseconde et attoseconde) dans les…

Mue de tardigrade protégeant des embryons en développement, observée de côté en microscopie confocale. Les tardigrades sont des animaux mesurant entre 0,1 et 1 mm de long, pourvus de huit pattes et, pour certaines espèces comme celle-ci, d’une paire d’ocelles (organes sensibles à la lumière). Cette espèce effectue deux opérations simultanément, pondre des œufs et muer (changer de peau). Ici, la mue (ancienne peau) du tardigrade recouvre trois embryons en développement (ADN en blanc). Il est…

Observations à la lumière ultraviolette (UV) du spectromètre imageur infrarouge MIRS, afin de mettre en évidence la présence d’éventuelles poussières ou contaminations organiques. Cet instrument est composé de 2 boîtiers. Un boîtier optique doré, l'Obox, comprend un télescope, un spectromètre, un détecteur et sa carte de proximité. Un 2e boîtier électronique noir, l'Ebox permet de piloter l’instrument MIRS et sert d’interface avec la sonde MMX (Martian Moons eXploration) sur laquelle MIRS sera…

Mise en place d’une bille de gel colloïdal dans un appareil de diffusion dynamique de la lumière (DLS). Une bille de gel colloïdal d’environ 2 mm, placée dans une cellule qui contrôle l’humidité, est illuminée par un laser. Les scientifiques cherchent à mieux comprendre les processus de restructuration dans des billes de gel colloïdal soumises à une contrainte mécanique ou au cours du séchage, c’est-à-dire lorsque l’eau s’évapore. Ces billes sont des gouttelettes constituées d’un réseau de…

Tubes de plexiglass recouverts de solutions de nanocristaux de différentes tailles pour ajuster leur couleur, sous éclairement ultraviolet. Les nanocristaux sont une nouvelle génération de particules de taille nanométrique, capables de conduire l’électricité de manière imparfaite. Leurs propriétés diffèrent drastiquement de celles d’un matériau massif. Il est notamment possible d’ajuster la couleur d’un nanomatériau comme le séléniure de cadmium en ajustant sa taille : plus la particule est…

Grains d’amidon de blé, grossis 600 fois et visualisés sous une lumière polarisée croisée. Ils révèlent leur structure cristalline dont notamment une croix noire. Le projet AMIDON concerne la question de la transformation des végétaux par les premières populations sédentaires du début du Néolithique (environ 5200-4700 av. J.-C.), en Europe nord-occidentale. L’exploitation de plantes sauvages et cultivées a ainsi été mieux cernée, leur utilisation étant jusque-là très peu connue en raison de…

Solutions de nanocristaux de différentes couleurs sous éclairement ultraviolet. Les nanocristaux sont une nouvelle génération de semi-conducteurs de taille nanométrique, produits grâce une technique de croissance cristalline qui permet de contrôler la taille des particules au nanomètre. Leurs propriétés diffèrent drastiquement de celles d’un matériau massif. Il est notamment possible d’ajuster la couleur d’un nanomatériau comme le séléniure de cadmium en ajustant sa taille : plus la particule…

De très fines tranches de roche sont découpées dans du tuf de Resson, afin d’être observées au microscope. La lumière traverse ainsi ces "lames minces" et révèle en détails leur contenu minéralogique et paléontologique. Dans cet échantillon, le tuf prend une teinte orangée due à la présence d’oxydes de fer. Le projet RESTAR porte sur l’étude d’un tuf calcaire, roche sédimentaire carbonatée, situé à Resson dans l’Aube. Les tufs se développent en présence d’eau, dans les rivières ou à proximité…

Gastéropode du genre "Trochacteon" récolté en Autriche, dans un gisement âgé d’environ 90 millions d’années, époque où les dinosaures étaient abondants. Quand des coquilles de cet âge sont préservées, leurs couleurs ont souvent disparu. La conservation exceptionnelle de ce fossile et son exposition sous lumière ultraviolette révèlent de petites bandes claires très fluorescentes, éléments constitutifs de son motif. Du vivant de l’animal, ces bandes devaient même être plus sombres. Les coquilles…

Examen au microscope numérique portable d'une couche picturale. L’étude permet de collecter des informations sur la touche du peintre, la superposition des strates ou l’état de conservation des films colorés. L’examen des traces des outils enregistrées sur ces images renseigne notamment sur la forme et la taille des sections des pinceaux ou des brosses du peintre. Le projet d’équipement RIR-Peint permet d’observer les peintures de chevalet grâce à ce système de réflectographie infrarouge. L…

Tardigrade "Hypsibius exemplaris" vu, face ventrale, en microscopie confocale à balayage laser après traitement avec des produits qui colorent les muscles en vert et l’ADN en bleu. Les tardigrades sont des animaux mesurant environ 1 mm de long, pourvus de huit pattes et, pour certaines espèces comme celle-ci, d’une paire d’ocelles (organes sensibles à la lumière). "Hypsibius exemplaris" est transparent, ce qui permet de visualiser les structures internes en utilisant des colorants. Les…

Deux porte-échantillon dans la chambre d'analyse HAXPES, sur la ligne de lumière GALAXIES du synchrotron SOLEIL. Cette station expérimentale est dédiée à la photoémission de haute énergie, une technique spectroscopique qui permet d’étudier les propriétés des matériaux. Les synchrotrons sont des infrastructures capables d’accélérer à haute énergie des électrons dans un anneau de stockage. Ils émettent un rayonnement électromagnétique situé, selon les dispositifs, entre l’infrarouge et les rayons…

Mousse liquide élémentaire, faite de trois films de savon disposés en forme d'étoile à trois branches. La barre extérieure du cadre métallique qui supporte chaque film est mobile et sa position est contrôlée par un moteur : la superficie de chaque film peut ainsi changer à la demande et reproduire les déformations présentes au sein d'une mousse liquide en écoulement. A l'échelle millimétrique de ce montage fait à l'Institut de physique de Rennes (IPR), les écoulements de liquide dans la…

Mesure interférométrique d’une optique en salle propre, visualisation des erreurs résiduelles de la surface optique par rapport à la forme désirée. A la fin du polissage, l’optique est testée dans des conditions environnementales contrôlées pour s'assurer que la courbure et la forme de la surface correspondent aux spécifications. Pour les optiques ultra-précises, l'écart entre les zone plus hautes (en rouge) et les zones en creux (bleu) ne dépasse pas quelques millionièmes de millimètre (nm)…

Echantillon de matériau granulaire mis en place dans une machine de compression et illuminé par un rayonnement laser. Les interférences entre les différents rayons diffusés, permettent de mesurer de faibles déformations. La mesure de ces petites déformations permet de caractériser les comportements mécaniques du matériau. Cette mesure de déformation originale, basée sur la diffusion dynamique de la lumière, a été développée à l'Institut de physique de Rennes (IPR).

Prélèvement d'échantillons de microalgues (spiruline "Arthrospira platensis") cultivées de façon intensive en bioréacteur. L'objectif est d'étudier l'impact de la quantité et de la qualité de la lumière sur la composition biochimique et la production de biomasse. Ces microalgues sont souvent utilisées comme complément alimentaire et à ce titre, ce type de culture contribue à l’objectif de développement durable n°2 "Éliminer la faim, assurer la sécurité alimentaire, améliorer la nutrition et…

Squelette de radiolaire "Dictyocorne profunda" d'une taille de 100 microns, prélevé en mars 2021 à 250 m de profondeur au large de la Rade de Villefranche-sur-Mer, à Point C. Ce spécimen est vivant, et ses pseudopodes "rayonnants" sont peuplés d’algues symbiotiques. Les radiolaires sont des organismes microscopiques unicellulaires du domaine des eucaryotes mesurant en général un à deux dixièmes de millimètres. Ils peuvent être trouvés dans la pénombre de la zone mésopélagique, entre la surface …

Juvéniles de corb, "Sciaena umbra", marqués à l'aide d'un élastomère qui fluoresce sous lumière UV. Ces individus proviennent d'un lot élevé en laboratoire par la plateforme Stella mare à des fins de restauration écologique. 1 000 individus ont été relâchés en mer en 2021. Le marquage permet de distinguer ces individus lors des suivis en plongée de ceux issus des pontes du milieu. La plateforme Stella mare est dédiée à l’ingénierie écologique marine et littorale. Elle réunit scientifiques,…

Pièce de polymère dopé en clusters métalliques émissif dans le rouge proche infrarouge. Elle est déposée dans un creuset en quartz sur un support de mesure de propriétés d'émission. Ici, la pièce de polymère est irradiée avec une lumière UV afin qu'elle luminesce. Ces matériaux sont utilisables dans les domaines de l'énergie et de la santé.

Produit dérivé du 2-phénylbenzoxazole. Fluorescent à l'état solide, il a été broyé dans un mortier. Une lampe UV permet d'exciter le produit présent dans le mortier, ici à une longueur d'onde de 365 nm, ce qui permet de l'observer à une longueur d'onde inférieure à celle de la lumière du visible. Le produit broyé est analysé pour calculer son rendement quantique de fluorescence à l'état solide. Le rendement quantique d'un même produit peut être différent car les molécules ont un réarrangement…

Détection par immunofluorescence de kératine 5 (vert), de kératine 7 (rouge), et d'un marqueur des cils, la tubuline acétylée (mauve) dans des cellules épithéliales nasales en culture 3D. L’épithélium pulmonaire est le tissu protecteur de l’appareil respiratoire. Il est composé de plusieurs types de cellules répondant à des fonctions précises, comme la production et l’évacuation du mucus, ainsi que de cellules basales progénitrices à partir desquelles les cellules spécialisées sont produites…

Acanthaire, "Acantharea" et micro-algues symbiotiques intracellulaires (cellules jaunes). Cette image a été réalisée dans le cadre d'une étude de la symbiose entre les acanthaires et la micro-algue "Phaeocystis", deux micro-organismes du plancton marin. Cette étude a montré que cette forme unique de symbiose profite essentiellement aux acanthaires (hôtes). L'architecture cellulaire et le métabolisme des micro-algues sont vraisemblablement modifiés en symbiose par l'acanthaire pour bénéficier…

Neurones pyramidaux des couches corticales supérieures d’un cortex de souris "Brainbow". Cette technique génétique permet de marquer les neurones de manière individuelle, grâce à la combinaison de molécules fluorescentes produisant une centaine d’étiquettes de couleurs différentes. On peut ainsi visualiser les circuits neuronaux en distinguant clairement les neurones adjacents. Ce rendu 3D est obtenu grâce à la microscopie multiphotonique multicouleur sérielle ChroMS.

Miroirs à 45 °C sur lesquels un laser vient se réfléchir pour envoyer de la lumière au centre du télescope MéO, sur le plateau de Calern, à l'observatoire de la Côte d'Azur. MéO est un télescope Ritchey-Chrétien d'1,50 m de diamètre utilisé pour des mesures par télémétrie laser de la distance entre la Terre et des satellites. Il possède deux axes de rotation : vertical (azimut) et horizontal (élévation). Les satellites observés sont équipés de rétro-réflecteurs et la Lune, satellite naturel, en…

Réglage du doublage en fréquence d'un laser infrarouge à 1 064 nm pour obtenir du vert à 532 nm. Dans cette salle, l’impulsion laser est produite dans l’infrarouge et amplifiée, puis doublée dans un cristal de titanyl phosphate de potassium (KTP). Ce laser est utilisé pour des mesures par télémétrie laser de la distance entre la Terre et des satellites avec le télescope MéO, sur le plateau de Calern, à l'observatoire de la Côte d'Azur. Les satellites observés sont équipés de rétro-réflecteurs…

Expérience de photooxygénation sensibilisée par le rose de Bengale dans un microréacteur continu éclairé par un panneau de LED dans le domaine du visible, dans lequel des écoulements gaz-liquide de Taylor sont générés. L’objectif est de développer un procédé continu pour la production verte par photooxygénation sensibilisée (génération d’oxygène singulet) de molécules d’intérêt pour la chimie fine et l’industrie pharmaceutique. Pour cela des microréacteurs éclairés par des LED ont été conçus…

Cavité Fabry-Perot réalisant le doublage de fréquence d’un laser rouge à 626 nanomètres, le transformant en rayonnement ultraviolet à 313 nanomètres pour assurer le refroidissement des ions béryllium présents dans un piège à ions. Pour cela, la lumière rouge est enfermée dans une cavité optique, composée ici de quatre miroirs. Au sein de cette cavité se trouve un cristal non linéaire, bêta-borate de baryum (BBO), un doubleur de fréquence qui, lorsqu’il est fortement excité par la lumière rouge,…

Système cardio-vasculaire d’un embryon de souris observé en microscopie binoculaire. Les cellules du cœur ont été colorées par fluorescence en bleu, en vert et en rouge par le biais de l’usage d’un transgène. Les chercheurs observent ici l’évolution de l’embryon afin de comprendre l'origine et la progression de la cardiopathie congénitale. Cette étude veut permettre un diagnostic et une surveillance plus précoces, ce qui améliorerait sensiblement la qualité de vie de certaines personnes…

Scientifique expérimentant un dispositif d'acquisition micro/macro photogrammétrique sur un détail de la fresque du Leviathan, peinte sur l'un des mur de la chapelle Notre-Dame-des-Fontaines de la Brigue, à cinq kilomètres du village médiéval de Brigue, dans les Alpes-Maritimes. Une équipe de chercheurs interdisciplinaires étudie les fresques, datant du XVe siècle, de la chapelle afin d'en comprendre les mécanismes de dégradation et ainsi de mieux les restaurer. Cette initiative s’inscrit dans…

Prismes du spectrographe de l’instrument SPIRou (SpectroPolarimètre InfraRouge), maintenus sur leurs montures mécaniques, via différents flexibles en aluminium spécialement étudiés par NRC-H (Victoria, Canada) pour les températures cryogéniques du spectrographe (80 kelvin soit près de - 200 °C). SPIRou est composé d'un spectropolarimètre dans l'infrarouge proche combiné à un vélocimètre de haute précision. Installé au foyer Cassegrain du télescope Canada-France-Hawaï (CFHT) fin 2017, SPIRou a…

Dernières vérifications d'alignement sur le spectrographe de l’instrument SPIRou (SpectroPolarimètre InfraRouge), en salle blanche, avant fermeture du cryostat. SPIRou est composé d'un spectropolarimètre dans l'infrarouge proche combiné à un vélocimètre de haute précision. Installé au foyer Cassegrain du télescope Canada-France-Hawaï (CFHT) fin 2017, SPIRou a été conçu pour détecter des exoplanètes jumelles de la Terre, habitables, dans les systèmes planétaires des étoiles naines rouges,…

Préparation d'un composé organométallique par échange de ligand sous irradiation en utilisant un ruban de diodes électroluminescentes (LED). La chimie développée au sein du Laboratoire Hétérochimie Fondamentale et Appliquée combine recherche fondamentale de pointe (structures chimiques inusuelles, modes de liaisons originaux, nouvelles transformations chimiques) et des terrains d’applications dans des domaines à forts enjeux, tels que la catalyse et la nanochimie.

Diode électroluminescente organique DELo (OLED : Organic Light-Emitting Diode) développée au Laboratoire de physique des interfaces et des couches minces, en collaboration avec l’équipe MACSE de l’institut des sciences chimique de Rennes. L’objectif consiste à réaliser des OLEDs bleues de qualité et flexibles, des FOLEDs (Flexible organic light-emitting diode). Le caractère innovant de celles-ci repose sur leurs performances dans le bleu et le fait de coupler fluorescence retardée et lumière…

Préparation d'un textile "fibres optiques", à éclairage latéral connecté à des LEDs UV, placé dans un réacteur pour la dépollution de l'air. Le textile lumineux, mis au point par la société Brochier Technologies, est rendu photocatalytique en collaboration avec le laboratoire IRCELYON. Enduit de photocatalyseur, il permet la dégradation photocatalytique de mélanges de composés organiques volatils (COV) dans l'air. Les COV sont impliqués dans la pollution atmosphérique. La photocatalyse est un…