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Pastoralisme dans les Alpes. A l’heure où l’érosion des sols menace nos sociétés en impactant la biodiversité, le stockage du dioxyde de carbone et les capacités de production alimentaire, il est fondamental d’étudier et de quantifier ses causes. L'analyse via la géochimie isotopique de sédiments prélevés dans le fond du lac du Bourget, en Savoie, a permis de reconstituer 10 000 ans d’évolution de l’érosion dans les Alpes européennes. Cette étude a établi que les effets des activités humaines l…

Bâtis de dépôt par ablation laser pulsé, pour la croissance de couches minces cristallines d'oxydes servant à la fabrication de micro-dispositifs, dans la salle blanche du Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N). Les scientifiques spécialisés en microélectronique travaillent sur la miniaturisation des dispositifs électroniques et la réduction de leur consommation d’énergie. Ils réalisent des dispositifs de taille micrométrique formés par un empilement de matériaux en films minces de…

Collaboration pour une étude comparant des brachiopodes, actuels et fossiles, à l’échelle nanométrique au microscope à force atomique. Le projet AFM4astory concerne les coquilles à valves articulées, de nature calcitique (composée de carbonate de calcium). L’observation de l’architecture de ces coquilles à 2 ou 3 couches, sous une fine membrane organique, s’effectue au microscope à balayage pour la microstructure et au microscope à force atomique pour l’échelle nanométrique. Afin de mieux…

Section longitudinale dans une coquille d'un brachiopode du Crétacé (Mésozoïque, environ 120 millions d’année) fixée dans une résine. Deux types de sédiments sont emprisonnés entre les valves : de fins sédiments détritiques de couleur sombre dans la région postérieure et une géode recristallisée à l'avant. Cette préparation est introduite avec une pince et positionnée sur la platine d'un microscope à force atomique pour une observation de la coquille jusqu’à l’échelle nanométrique. Le projet…

Observation au microscope en champ proche de brachiopodes pour une étude à l’échelle nanométrique. Les brachiopodes sont des invertébrés marins dont le corps mou est protégé par une coquille bivalve articulée. Ils sont représentés depuis l’Ère primaire jusqu’à nos jours en fonction des espèces. Le projet AFM4astory concerne les coquilles à valves articulées, de nature calcitique (composée de carbonate de calcium). L’observation de l’architecture de ces coquilles à 2 ou 3 couches, sous une fine…

Brachiopodes actuels, des invertébrés marins dont le corps mou est protégé par une coquille bivalve articulée. Certains spécimens sont représentés comme en position de vie avec leur commissure antérieure orientée vers le haut. Ils sont normalement fixés par un pédoncule qui passe par un orifice appelé foramen, illustré sur la coquille de gauche. Les brachiopodes sont représentés depuis l’Ère primaire jusqu’à nos jours en fonction des espèces. Le projet AFM4astory concerne les coquilles à valves…

Analyse au microscope optique d’une scorie de fer du Bénin pour identifier la nature des traces de métal résiduelles. Une archéométallurgiste du fer de l'Institut de recherche sur les archéomatériaux (IRAMAT : CNRS, Université d'Orléans) et une spécialiste de la datation radiocarbone du Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE : CNRS, CEA, UVSQ) échangent leur expertise, pour comprendre l’objet d’étude et sélectionner les zones les plus favorables à la datation…

Scorie de fer prélevée sur un site métallurgique du Bénin et observée au microscope optique pour pister les traces de métal piégées dans la matière archéologique. Les scories sont les déchets de l’opération de réduction du minerai abandonnés sur site par les artisans métallurgistes. Cet échantillon a été préparé pour obtenir une face polie, qui est ensuite étudiée par les spécialistes de l’archéométallurgie du fer de l’Institut de recherche sur les archéomatériaux (IRAMAT : CNRS, Université d…

Observations au microscope optique des traces de métal identifiées dans une scorie de fer prélevée sur un site métallurgique du Bénin. Une archéométallurgiste du fer de l'Institut de recherche sur les archéomatériaux (IRAMAT : CNRS, Université d'Orléans) et une spécialiste de la datation radiocarbone du Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE : CNRS, CEA, UVSQ) échangent leur expertise, pour comprendre l’objet d’étude et sélectionner les zones les plus favorables à la…

Echantillons archéomagnétiques prélevés sur les parois en terre cuite des bas-fourneaux du pays Bassar au Togo. Les prélèvements orientés sur le terrain ont été découpés en cubes de 2 cm de côté pour mesurer leur aimantation à des fins de datation archéomagnétique au Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE : CNRS, CEA, UVSQ). L’aimantation des spécimens est parallèle et proportionnelle au champ magnétique terrestre environnant au moment de l’utilisation du bas-fourneau…

Tuyères en terre cuite prélevées au Bénin pour analyses archéomagnétiques au Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE : CNRS, CEA, UVSQ). Les tuyères sont des conduits cylindriques d’alimentation en air dans les bas fourneaux. Le début de fusion observé à leur extrémité interne de couleur noire témoigne des hautes températures (1300 °C) atteintes par les artisans pour obtenir du fer à partir du minerai. Projet DATOGO Datation archéomagnétique de la métallurgie du fer à…

Echantillon de bas fourneau (environ 0,1 gramme) du pays Bassar (Togo), fixé à l’extrémité d’une tige, introduit au centre de l’entrefer d’un électro-aimant d'un magnétomètre à échantillon vibrant (VSM). La datation archéomagnétique requiert de déterminer précisément la nature et la taille des minéraux magnétiques porteurs du signal d’aimantation, des oxydes de fer nanométriques. Projet DATOGO Datation archéomagnétique de la métallurgie du fer à Bassar (Togo). Cette image est issue de l…

Fragment de textile (gauche) desséché et graine brûlée (droite) de cotonnier archéologique trouvés à Madâ’in Sâlih (Hégra, Arabie saoudite), IIe-Ve siècle de notre ère. Le projet GEOCOT démontre comment la mesure du rapport isotopique du strontium de graines et textiles de coton de sites archéologiques arabes peut être utilisée pour appréhender l’origine locale ou importée de cette plante. Cette image est issue de l'exposition photo "Objets de culture, matériaux et diversité", organisée par le…

Graines de cotonnier archéologique préservées par carbonisation trouvées à Madâ’in Salih (Hégra, Arabie saoudite), IIe-Ve siècle de notre ère. Le projet GEOCOT démontre comment la mesure du rapport isotopique du strontium de graines et textiles de coton de sites archéologiques arabes peut être utilisée pour appréhender l’origine locale ou importée de cette plante. Cette image est issue de l'exposition photo "Objets de culture, matériaux et diversité", organisée par le DIM PAMIR en partenariat…

Réalisation de clichés d’un vestige de textile de coton archéologique trouvé à Madâ’in Sâlih (Hégra, Arabie saoudite), IIe-Ve siècle de notre ère. Ces photos sont faites à l’aide d’un appareil photographique couplé à un logiciel de prise d’image en série-Z. Le projet GEOCOT démontre comment la mesure du rapport isotopique du strontium de graines et textiles de coton de sites archéologiques arabes peut être utilisée pour appréhender l’origine locale ou importée de cette plante. Cette image est…

Le colorant extrait de la plante "Justicia spicigera" est à l’origine d’une émission de fluorescence rouge caractéristique. Ici, ce colorant est déposé sur du papier, vieilli artificiellement et photographié sous une lampe UV. L’évolution de l’émission en fonction du temps de vieillissement est étudiée afin d’évaluer les possibilités d’identifier "Justicia spicigera" dans les objets du patrimoine grâce à la spectroscopie de fluorescence. Le projet Justicia porte sur la caractérisation du…

La macération des feuilles de la plante "Justicia spicigera" dans de l’eau permet l’obtention d’un colorant rouge-violet. Pour l’utiliser en peinture, il est nécessaire de laisse la solution s’évaporer ou de la précipiter sur un support minéral. La poudre est mélangée à un liant végétal puis appliquée au pinceau sur du papier. L’influence du mode de préparation du colorant sur l’apparence et la signature spectrale des couches picturales obtenues peuvent alors être évaluées. Le projet Justicia…

Les échantillons modèles préparés à partir du colorant extrait de la plante "Justicia spicigera" sont analysés par diverses techniques, afin d’identifier une signature spectrale caractéristique. Ici, la spectroscopie Raman met en évidence un signal propre à ce colorant, quel que soit son mode de préparation ou son état de vieillissement. Le projet Justicia porte sur la caractérisation du colorant extrait de "Justicia spicigera" dont l’utilisation a été mise en évidence lors de l’analyse des…

Des échantillons modèles sont réalisés à partir du colorant extrait de la plante "Justicia spicigera". Ils sont soumis à un vieillissement artificiel à la lumière, dans une enceinte à lampe Xénon. Les propriétés du colorant sont suivies au cours du vieillissement. Il est ainsi possible d’évaluer la sensibilité du colorant à la lumière et de mettre en évidence d’éventuelles limites d’identification du colorant selon son état de dégradation. Le projet Justicia porte sur la caractérisation du…

Analyse des couches de vernis présentes à la surface d’un violon par tomographie par cohérence optique (OCT) au Laboratoire d’optique et biosciences (LOB). Cette technique d’imagerie non destructive permet de réaliser une coupe virtuelle en profondeur de l’objet étudié pour cartographier les différentes couches de vernis, témoins de la vie de l’instrument (fabrication, usages et anciennes restaurations de l’instrument). Dans le cadre de l’étude d’objets patrimoniaux du projet MicroArt3D, cette…

Analyse des couches de vernis présentes à la surface d’un violon par tomographie par cohérence optique (OCT) au Laboratoire d’optique et biosciences (LOB). Cette technique d’imagerie non destructive permet de réaliser une coupe virtuelle en profondeur de l’objet étudié pour cartographier les différentes couches de vernis, témoins de la vie de l’instrument (fabrication, usages et anciennes restaurations de l’instrument). Dans le cadre de l’étude d’objets patrimoniaux du projet MicroArt3D, cette…

Analyse des couches de peintures et de vernis d’un cuir doré polychrome italien du XVIe-XVIIe siècle par tomographie par cohérence optique (OCT) au Laboratoire d’optique et biosciences (LOB). Cette technique d’imagerie non destructive permet de sonder dans la profondeur la stratigraphie de l’objet afin de cartographier les différentes couches de peinture et de vernis. Dans le cadre de l’étude d’objets patrimoniaux du projet MicroArt3D, cette technique de microscopie optique tridimensionnelle,…

Fragment de cuir doré polychrome italien daté du XVIe-XVIIe siècle. Les cuirs dorés étaient des décors répandus en Europe entre le XVIe et le XVIIIe siècle. Majoritairement utilisés comme tentures murales, ils ont progressivement disparu au profit des papiers peints. Un cuir "doré" est un cuir sur lequel est collée une feuille d’argent, recouverte d’un vernis qui va lui donner son apparence dorée. Il peut être peint et sa surface est ciselée ou repoussée. Ce type d'objet patrimonial peut être…

La micro-anatomie interne des os de dinosaures recèle de précieuses informations. L’une des méthodes pour y accéder consiste à les sectionner. Les coupes sont affinées jusqu’à une épaisseur d’une centaine de micromètres et collées sur des lames de verre. La lumière peut alors traverser la matière osseuse, ce qui permet d’observer l’intérieur de l’os à l’aide d’un microscope. Certaines structures particulières comme les lignes d’arrêt de croissance permettent d’estimer l’âge des individus et de…

À l’intérieur d’un os de dinosaure. La micro-anatomie interne des os de dinosaures recèle de précieuses informations. L’une des méthodes pour y accéder consiste à les sectionner. Les coupes sont affinées jusqu’à une épaisseur d’une centaine de micromètres et collées sur des lames de verre. La lumière peut alors traverser la matière osseuse, ce qui permet d’observer l’intérieur de l’os à l’aide d’un microscope. Certaines structures particulières comme les lignes d’arrêt de croissance permettent…

Les os de dinosaures sont constitués de phosphate de calcium. Leur analyse chimique permet de caractériser le climat sous lequel vivait l’animal il y a 140 millions d’années. Une préparation chimique permet d’extraire spécifiquement les phosphates et de les isoler sous la forme de cristaux de phosphates d’argent. Ces cristaux collectés dans un petit pilulier forment une poudre jaune doré, qui contraste avec les teintes sombres de l’os de dinosaure sur lequel il repose. Les teintes sombres sont…

Les os de dinosaures sont constitués de phosphates de calcium. L’analyse chimique de ces phosphates permet de caractériser le climat sous lequel vivait l’animal il y a 140 millions d’années. La première étape consiste à prélever une fraction infime d’os sous forme de poudre, à l’aide d’une fraise rotative. Le projet PACé a pour but d’analyser certains éléments chimiques tels que le carbone, l’oxygène, le soufre, le calcium ou le strontium, présents dans les fossiles du crétacé découverts sur le…

La coquille d’un gastéropode fossile vieux de 45 millions d’années est maintenue au sein d'un instrument à rayons X, la tête en bas dans un porte-échantillon confectionné sur mesure et imprimé en 3D. Le scientifique optimise ici le positionnement de l’un des détecteurs pour l’analyse de la zone d’intérêt, précisément délimitée par une petite ouverture conçue lors de la création du porte-échantillon. L'objectif du projet PEPS-3D est de mettre en place une solution novatrice de prototypage 3D de…

La coquille d’un gastéropode fossile vieux de 45 millions d’années est positionnée au sein d'un instrument à rayons X. Elle est maintenue la tête en bas dans un porte-échantillon, imprimé en 3D et confectionné sur mesure pour optimiser l’analyse d’une région d’intérêt délimitée par une petite fenêtre. L'objectif du projet PEPS-3D est de mettre en place une solution novatrice de prototypage 3D de porte-échantillons, réalisés sur mesure puis imprimés en 3D, permettant l’analyse en toute sécurité…

Acquisition et analyse de données au Synchrotron SOLEIL à Saint-Aubin, sur la ligne de lumière Nanoscopium. Lors du projet POLIMO, des organismes ont été inclus dans la résine, polis ioniquement, puis imagés à l’échelle nanométrique par rayonnement synchrotron (fluorescence X sur la ligne Nanoscopium). La combinaison de ces techniques de pointe a permis des observations inédites des processus cellulaires et enzymatiques responsables de la biominéralisation. Cette image est issue de l'exposition…

Sur la ligne Nanoscopium, le rayonnement X provenant du synchrotron est focalisé sur une zone d’une centaine de nanomètres carrés sur un échantillon, lequel émet de la fluorescence X. Le déplacement de l‘échantillon synchronisé avec la détection de fluorescence X permet d’obtenir des images extrêmement précises de la distribution spatiale des éléments chimiques ainsi que leur concentration. Sur la gauche, l’échantillon blanc est une pointe double de colonie en calcite du bryozoaire "Cellaria…

Alignement d'un échantillon vis-à-vis du faisceau de rayons X produit par un synchrotron. Le cadre portant les échantillons et son support ont été fabriqués par impression 3D. Ils sont fixés sur un porte échantillon métallique et aimanté qui sera positionné face au faisceau du synchrotron dans une encoche également aimantée. Les échantillons collés sur le cadre sont des fragments de carbonates de calcium formés par des bryozoaires. Lors du projet POLIMO, des organismes ont été inclus dans la…

Échantillonnage sur un fragment de récif collecté à 23 mètres de profondeur, à Roscoff, France, par des plongeurs de la station biologique marine. Sur ce fragment, plusieurs colonies de bryozoaires d’espèces différentes ont poussé, en formant des structures en carbonates de calcium, sur une gorgone (visible à gauche). Sur la droite est visible une colonie de bryozoaires de l’espèce "Pentapora foliacea" aussi appelée rose de mer, constituée de minéraux de calcite et d’aragonite. Lors du projet…

Echantillon placé sur un portoir aimanté. L’alignement des échantillons avec les faisceaux synchrotron, selon un angle adéquat, est primordial pour obtenir une bonne qualité d’analyse. Cette salle, appelée cabane d’expérience, est une salle blindée qui maintient les radiations confinées. Comme l’analyse n’est faite qu’après le départ des chercheurs de la salle, le positionnement de l’échantillon est fait avec précaution. Lors du projet POLIMO, des organismes ont été inclus dans la résine, polis…

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…

Gastéropode "Vetigastropoda" du genre Turbo. Il a été récolté en Aquitaine dans les environs de Dax et est âgé d’environ 30 millions d’années. Il a vécu dans une mer tropicale riche en coraux. Son observation sous lumière ultraviolette révèle une parure montrant une alternance de bandes claires et de bandes rouges, visible dès le début de la croissance de la coquille. La luminescence rouge indique la présence des molécules de porphyrines. Les coquilles des différentes espèces de mollusques ne…

Trois gastéropodes marins de la famille des "Naticidae", un groupe de prédateurs. Les coquilles révèlent leur motif coloré sous lumière ultraviolette. Au premier plan (à gauche) et à l'arrière-plan (au centre) deux coquilles de la même espèce mais la dernière est âgée de 300 000 ans. Celle au premier plan (à droite) est âgée de 3 millions d’années et montre un motif bien distinct. Ainsi, l’évolution des motifs colorés peut être appréhendée sur une longue période de temps à partir du registre…

Collecte d'images de luminescence d’un spécimen fossile en utilisant un imageur développé spécifiquement pour l’étude de matériaux anciens. Les images ainsi collectées permettent de révéler les motifs colorés invisibles en lumière naturelle, ainsi qu’une première caractérisation chimique des types de colorants encore présents. Les coquilles des différentes espèces de mollusques ne se différencient souvent que par leurs motifs polychromes. Quand ces coquilles se fossilisent, leur parure colorée…

Jacques Gierak est lauréat de la médaille de l'Innovation du CNRS 2023. Ingénieur de recherches et responsable de la plateforme "Instrumentation & sources d’ions" du Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N), il est un spécialiste mondialement reconnu des sources d’ions. Il est à l’origine du NanoFib, cet instrument de nanofabrication basé sur la technologie des faisceaux d’ions focalisés, qui permet - tel un petit scalpel - de graver et dessiner la matière. D’une activité au départ…

Jacques Gierak est lauréat de la médaille de l'Innovation du CNRS 2023. Ingénieur de recherches et responsable de la plateforme "Instrumentation & sources d’ions" du Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N), il est un spécialiste mondialement reconnu des sources d’ions. Il est à l’origine du NanoFib, cet instrument de nanofabrication basé sur la technologie des faisceaux d’ions focalisés, qui permet - tel un petit scalpel - de graver et dessiner la matière. D’une activité au départ…

Jacques Gierak est lauréat de la médaille de l'Innovation du CNRS 2023. Ingénieur de recherches et responsable de la plateforme "Instrumentation & sources d’ions" du Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N), il est un spécialiste mondialement reconnu des sources d’ions. Il est à l’origine du NanoFib, cet instrument de nanofabrication basé sur la technologie des faisceaux d’ions focalisés, qui permet - tel un petit scalpel - de graver et dessiner la matière. D’une activité au départ…

Jacques Gierak est lauréat de la médaille de l'Innovation du CNRS 2023. Ingénieur de recherches et responsable de la plateforme "Instrumentation & sources d’ions" du Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N), il est un spécialiste mondialement reconnu des sources d’ions. Il est à l’origine du NanoFib, cet instrument de nanofabrication basé sur la technologie des faisceaux d’ions focalisés, qui permet - tel un petit scalpel - de graver et dessiner la matière. D’une activité au départ…

Jacques Gierak est lauréat de la médaille de l'Innovation du CNRS 2023. Ingénieur de recherches et responsable de la plateforme "Instrumentation & sources d’ions" du Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N), il est un spécialiste mondialement reconnu des sources d’ions. Il est à l’origine du NanoFib, cet instrument de nanofabrication basé sur la technologie des faisceaux d’ions focalisés, qui permet - tel un petit scalpel - de graver et dessiner la matière. D’une activité au départ…

Jacques Gierak est lauréat de la médaille de l'Innovation du CNRS 2023. Ingénieur de recherches et responsable de la plateforme "Instrumentation & sources d’ions" du Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N), il est un spécialiste mondialement reconnu des sources d’ions. Il est à l’origine du NanoFib, cet instrument de nanofabrication basé sur la technologie des faisceaux d’ions focalisés, qui permet - tel un petit scalpel - de graver et dessiner la matière. D’une activité au départ…

Jacques Gierak est lauréat de la médaille de l'Innovation du CNRS 2023. Ingénieur de recherches et responsable de la plateforme "Instrumentation & sources d’ions" du Centre de nanosciences et de nanotechnologies (C2N), il est un spécialiste mondialement reconnu des sources d’ions. Il est à l’origine du NanoFib, cet instrument de nanofabrication basé sur la technologie des faisceaux d’ions focalisés, qui permet - tel un petit scalpel - de graver et dessiner la matière. D’une activité au départ…