The Institut Charles Sadron (ICS)

Vue du bâtiment de l'Institut Charles Sadron.

Préparation en salle blanche, de surfaces utilisées dans un appareil de mesure des forces de surface (SFA). De grandes zones (plusieurs cm²) atomiquement non rugueuses sont obtenues par clivages successifs. À l'aide d'un fil incandescent en platine, de petites surfaces de mica très homogènes et contrôlées en épaisseur (1 à 3 µm) sont découpées. Elles seront ensuite argentées sur une de leur face (50 nm d'argent déposé par évaporation), puis collées sur les supports hémicylindriques d'un SFA. L…

Vue du bâtiment de l'Institut Charles Sadron.

Appareil de chromatographie d'exclusion stérique, couplé à différents détecteurs : UV / visible à barrette de diodes, diffusion de lumière, viscosimètre et réfractomètre différentiel. Cet équipement permet de déterminer les masses molaires réelles et les dimensions macromoléculaires des chaînes de polymère synthétisées au laboratoire.

Microscope à force atomique (AFM) multimode, Nanoscope V, utilisé pour la caractérisation de surfaces de polymères en milieu liquide (ADN, multicouches de polyélectrolytes...).

Etude du mouillage d'une goutte de liquide sur un substrat mis en vibration. Au dessus d'une fréquence critique, des ondes stationnaires appelées instabilités de Faraday, apparaissent à la surface du liquide. Dans le cas de liquides de faible énergie de surface, comme par exemple de l'éthanol, ces ondes peuvent induire une modification importante de la forme de la goutte, qui prend alors la forme d'un "ver" allongé. On parle de brisure de symétrie.

Amphithéâtre de l'Institut Charles Sadron.

Rupture d'un échantillon en test dans une machine d'essais mécaniques. Cette machine est utilisée avec tout type de montage (traction, compression, cisaillement, flexion, analyse mécanique dynamique) et elle est équipée d'un système de stéréovision. L'acquisition simultanée des images issues de deux caméras et le traitement de celles-ci par stéréo-corrélation d'images, permettent d'établir les champs de déformation de l'échantillon, durant l'essai mécanique. Cette corrélation d'images se base…

Machine d'essais mécaniques MVS (Micro visio scratch), dédiée à l'étude des propriétés mécaniques de surfaces de matériaux polymères massifs et en couches minces. Cet instrument de mesure a été développé et mis au point à l'Institut Charles Sadron. Il se base principalement sur un essai de rayure instrumenté, grâce au déplacement d'un indenteur de géométrie contrôlée sur une surface de polymère, à une charge normale contrôlée. L'atout majeur de ce dispositif repose sur le système de vision in…

Chercheurs travaillant devant un tableau.

Mise en place d'un échantillon dans une machine d'essais mécaniques. Elle est utilisée avec tout type de montage (traction, compression, cisaillement, flexion, analyse mécanique dynamique) et est équipée d'un système de stéréovision. Dans cette configuration, l'essai programmé est un essai de traction. L'acquisition simultanée des images issues de deux caméras et le traitement de celles-ci par stéréo-corrélation d'images, permettent d'établir les champs de déformation de l'échantillon durant l…

Mise en place d'un échantillon dans une machine d'essais mécaniques. Elle est utilisée avec tout type de montage (traction, compression, cisaillement, flexion, analyse mécanique dynamique) et est équipée d'un système de stéréovision. Dans cette configuration, l'essai programmé est un essai de traction. L'acquisition simultanée des images issues de deux caméras et le traitement de celles-ci par stéréo-corrélation d'images, permettent d'établir les champs de déformation de l'échantillon durant l…

Appareil de chromatographie haute performance couplé à un spectromètre de masse, permettant de caractériser les centaines de composants d'une bibliothèque combinatoire dynamique, en une seule analyse.Des instruments sophistiqués capables de séparer et analyser les différents constituants sont nécessaires pour travailler sur les mélanges complexes de molécules.

Chambre de congélation contrôlée en température (de 4 à 45 °C) pour la préparation d'échantillons en film mince pour la cryomicroscopie. La préparation par congélation rapide, permet de préserver au mieux la structure des échantillons dans leur environnement solvaté. Il n'y a pas d'étape de séchage qui conduit souvent à des problèmes de préservation de la structure. Les échantillons les plus à même d'être préparés de cette sorte sont les systèmes en milieu dilué ou sensible à l'absence de…

Synthèse d'un composé colorant pour l'électronique plastique. La synthèse chimique permet d'obtenir des matériaux organiques.

Dispositif de pulvérisation automatisé. Processus de fabrication de films minces organiques, inorganiques ou hybrides de qualité optique, par pulvérisation de deux ou plusieurs liquides. Le jet délivré par chacune des buses permet le dépôt d'une couche nanométrique de composés, ou le lavage de l'excédent des composés faiblement adsorbés au niveau de la surface de l'échantillon. Cette technologie permet de construire des nano-revêtements multimatériaux et multifonctionnels à partir d'un large…

Microscope à force atomique (AFM) multimode, Nanoscope V, utilisé pour la caractérisation de surfaces de polymères en milieu liquide (ADN, multicouches de polyélectrolytes...).

Expérience de micropipette sous microscope optique. La micropipette est un fin capillaire de verre de quelques micromètres de diamètre, dans lequel est partiellement aspiré un objet fragile, une cellule vivante ou une capsule membranaire lipidique modèle, afin d'évaluer ses propriétés mécaniques (modules d'élasticité et de courbure). Les pressions d'aspiration vont de quelques centièmes de pascal à mille pascal. L'observation au microscope permet la mesure de la déformation de l'objet soumis à…

Détecteur de diffusion de lumière multi-angles, couplé à un appareil de chromatographie d'exclusion stérique. Cet équipement permet de déterminer les masses molaires réelles et les dimensions macromoléculaires, des chaînes de polymère synthétisées au laboratoire.

Machine d'essais mécaniques dédiée à l'étude des propriétés mécaniques de surfaces, de matériaux polymères massifs et en couches minces. Elle est unique par l'association de différentes possibilités de mesures et conditions environnementales : nano-indentation, nano-scratch, microscope à force atomique en ligne, microscope optique, chambre à vide, platine de température et contrôle de l'humidité relative. Elle permet de caractériser ces propriétés mécaniques à une échelle intermédiaire entre…

Préparation en salle blanche d'un disque hémicylindrique de 10 mm de diamètre en silice polie. C'est l'un des deux hémicylindres qui constituent les surfaces confinantes d'un appareil de mesure des forces de surface (SFA). Une mince couche de colle, maintenue liquide par une platine chauffante, est étalée de façon homogène sur chacun des disques. Deux minces feuilles de mica (de 1 à 3 µm d'épaisseur), atomiquement non rugueuses, vont ensuite être déposées sur les disques. L'objectif est de…

Mise en place d'un échantillon dans une machine d'essais mécaniques. Elle est utilisée avec tout type de montage (traction, compression, cisaillement, flexion, analyse mécanique dynamique) et elle est équipée d'un système de stéréovision. Dans cette configuration, l'essai programmé est un essai de traction. L'acquisition simultanée des images issues de deux caméras et le traitement de celles-ci par stéréo-corrélation d'images permettent d'établir les champs de déformation de l'échantillon…

Une mince feuille de mica (1 à 3 micromètres d'épaisseur), atomiquement parfaitement non rugueuse, est détachée de son support, pour être ensuite collée sur le disque support d'un appareil de mesure des forces de surface (SFA). Elle a été préalablement préparée par clivages successifs selon des plans cristallographiques, puis argentée sur une face (50 nm d'argent déposé par évaporation). L'objectif est de mesurer les forces de surface et les interactions à l'échelle moléculaire entre molécules,…

Microscope électronique à transmission 200 kV. Cet appareil est utilisé pour la caractérisation de divers échantillons : des systèmes auto-assemblés, des polymères semi-cristallins, de petites molécules orientées, des particules d'encapsulation, des vésicules, gel, nanoparticules etc. L'observation ne peut se faire qu'après une préparation spécifique de l'échantillon, coloration négative, ombrage rotatif, cryo fracture, dépôt en film mince recouvert de carbone.

Machine de brossage des films polymères, pour orienter ces chaînes de polymères. Ce brossage permet d'induire des propriétés optiques et électroniques anisotropes. Il est par exemple possible de fabriquer des filtres colorés polarisants.

Microscope à force atomique (AFM) multimode, Nanoscope V, utilisé pour la caractérisation de surfaces de polymères en milieu liquide (ADN, multicouches de polyélectrolytes...).

Ellipsomètre permettant d'analyser des surfaces de façon non destructive. L'ellipsométrie est une technique optique d'analyse fondée sur la mesure du changement de l'état de polarisation de la lumière, après réflexion sur une surface plane. Le faisceau laser d'un ellipsomètre à une seule longueur d'onde (632,8 nm) est réfléchie sur la surface d'un échantillon avant d'être analysé et détecté. Cet instrument est utilisé quotidiennement pour la mesure en routine, de l'épaisseur d'un revêtement de…

Préparation de réactifs en solution dans des piluliers, qui seront utilisés sur une plateforme de synthèse automatisée. Ces réactifs en solution permettent de réaliser la synthèse d'oligomères et de polymères. Ici, il s'agit d'une solution de monomère, mais il peut s'agir également d'un amorceur, de réactifs pour des réactions de couplages, etc. L'objectif est d'adapter les méthodes de polymérisation et de synthèse d'oligomères, à la synthèse automatisée. Cette synthèse de polymères et d…

Préparation de surfaces en salle blanche, grâce à un réacteur à plasma froid. Une surface de mica, utilisée comme surface confinante dans un appareil de mesure des forces de surface (SFA), peut être activé chimiquement par modification de son état de surface. Le mica est un aluminosilicate peu réactif chimiquement à l'état natif. Il peut être modifié sous plasma froid, en vapeur d'eau et des greffages de molécules peuvent être alors réalisés (silane, etc.). L'objectif est de mesurer les forces…

Microscope confocal pour imagerie 3D de fluorescence. La microscopie confocale permet de reconstituer la forme tridimentionnelle d'un objet. Il est possible de visualiser des structures membranaires de phospholipides, appelées vésicules ou liposomes, présentant des domaines lipidiques issus de la ségrégation thermodynamique des constituants de la membrane. Ces domaines lipidiques sont des modèles des "rafts" ou radeaux lipidiques, dont l'existence a été démontrée dans les membranes cellulaires.

Echantillon monté entre les deux mors d'une machine d'essais mécaniques. Elle est utilisée avec tout type de montage (traction, compression, cisaillement, flexion, analyse mécanique dynamique) et elle est équipée d'un système de stéréovision. Dans cette configuration, l'essai programmé est un essai de traction. L'acquisition simultanée des images issues de deux caméras et le traitement de celles-ci par stéréo-corrélation d'images permettent d'établir les champs de déformation de l'échantillon…

Vue d'ensemble d'une plateforme de synthèse automatisée. Cette plateforme est utilisée pour la polymérisation radicalaire contrôlée, ainsi que pour la synthèse supportée d'oligomères. Le but est de créer un programme sur le logiciel accompagnant la plateforme, représentant les différentes étapes de la synthèse. Ainsi, la plateforme robotique réalisera la synthèse de façon automatisée. Cette synthèse de polymères et d'oligomères est effectuée dans le but de mettre en place des programmes…

Machine d'essais mécaniques MVS (Micro visio scratch), dédiée à l'étude des propriétés mécaniques de surfaces de matériaux polymères massifs et en couches minces. Cet instrument de mesure a été développé et mis au point à l'Institut Charles Sadron. Il se base principalement sur un essai de rayure instrumenté, grâce au déplacement d'un indenteur de géométrie contrôlée sur une surface de polymère, à une charge normale contrôlée. L'atout majeur de ce dispositif repose sur le système de vision in…

Observation de nanoparticules à visée thérapeutique par microscopie électronique à transmission. L'objectif est la caractérisation de cet échantillon. L'observation ne peut se faire qu'après une préparation spécifique de l'échantillon, coloration négative, ombrage rotatif, cryo fracture, dépôt en film mince recouvert de carbone.

Une mince feuille de mica (1 à 3 micromètres d'épaisseur), atomiquement parfaitement non rugueuse, est détachée de son support, pour être ensuite collée sur le disque support d'un appareil de mesure des forces de surface (SFA). Elle a été préalablement préparée par clivages successifs selon des plans cristallographiques, puis argentée sur une face (50 nm d'argent déposé par évaporation). L'objectif est de mesurer les forces de surface et les interactions à l'échelle moléculaire entre molécules,…

Synthèse d'un composé colorant pour l'électronique plastique. La synthèse organique permet aux chimistes de fabriquer des molécules aux fonctions précises.

Synthèse d'un composé colorant pour l'électronique plastique. La synthèse chimique permet d'obtenir des matériaux organiques.

Bureau de l'Institut Charles Sadron.

Ellipsomètre permettant d'analyser des surfaces de façon non destructive. L'ellipsométrie est une technique optique d'analyse fondée sur la mesure du changement de l'état de polarisation de la lumière, après réflexion sur une surface plane. Le faisceau laser d'un ellipsomètre à une seule longueur d'onde (632,8 nm) est réfléchie sur la surface d'un échantillon avant d'être analysé et détecté. Cet instrument est utilisé quotidiennement pour la mesure en routine, de l'épaisseur d'un revêtement de…

Préparation d'un appareil de mesure des forces de surface (SFA). Avant chaque expérience, l'appareillage SFA est démonté, nettoyé, et réassemblé. Toutes les opérations s'effectuent en environnement contrôlé en salle blanche (classe 10 000) et sous hotte à flux laminaire horizontal (classe 1 000). L'objectif est de mesurer les forces de surface et les interactions à l'échelle moléculaire entre molécules, agrégats de molécules, polymères, polyélectrolytes, nanoparticules, entités biologiques …

Echantillons après des tests dans une machine d'essais mécaniques. Cette machine est utilisée avec tout type de montage (traction, compression, cisaillement, flexion, analyse mécanique dynamique) et elle est équipée d'un système de stéréovision. L'acquisition simultanée des images issues de deux caméras et le traitement de celles-ci par stéréo-corrélation d'images permettent d'établir les champs de déformation de l'échantillon durant l'essai mécanique. Cette corrélation d'images se base le plus…

Diffractomètre de rayons X aux petits angles, SAXS (Small-angle X-ray scattering). Cette technique permet de caractériser la structure de la matière, donnant des informations sur les dimensions et la forme des molécules ou macromolécules et leurs assemblages (sphère, cylindre, étoile, peigne...). L'analyse d'un échantillon par diffraction ou diffusion de rayons X est non destructive et donne des informations sur la structure moyenne. La taille des objets étudiés peut varier de 100 nm à 0,5 nm…