Les nouvelles de l'UMET
Le mardi 20 mai, 40 élèves de 3ème du collège du Val d'Authie à Auxi-le-Château ont été accueillis à l’UMET, en collaboration avec l’Association Femmes & Sciences. Les élèves ont participé à plusieurs ateliers sur « les mousses », « du granulé à l’essai mécanique », « l’intérieur des planètes au laboratoire », « le gyroscope et la supraconduction », « la microscopie électronique » et « les matériaux qui nous entourent ». Ils ont également pu découvrir l’Xpérium. La journée a été très appréciée : « La journée a été très enrichissante pour nos élèves, mais aussi pour nous enseignants ! »
Le programme de la journée (ci-joint)
Avec pour ambition de mieux comprendre la matière soumise à des pressions extrêmes, une collaboration internationale menée par l’Université de Rostock et le Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) a mené une expérience inédite en 2023. Grâce à l’utilisation du laser haute puissance DIPOLE100-X et du plus grand laser à rayons X à impulsions ultra-courtes du monde, l’European XFEL près de Hambourg, les chercheurs ont réussi à étudier pour la toute première fois le carbone à l’état liquide. Un exploit scientifique majeur, publié dans la revue Nature (DOI : 10.1038/s41586-025-09035-6).
Le carbone liquide, que l’on soupçonne d’exister notamment dans les profondeurs de certaines planètes, joue également un rôle clé dans des technologies du futur comme la fusion nucléaire. Pourtant, jusqu’à aujourd’hui, cette forme du carbone restait pratiquement inaccessible aux chercheurs. En effet, sous pression atmosphérique, le carbone ne fond pas : il passe directement à l’état gazeux. L’approche choisie a donc été d’utiliser des impulsions laser courtes de quelques nanosecondes pour générer des conditions extrêmes de pression et température sur une fenêtre de temps extrêmement courte, mais suffisante pour réaliser des mesures à l’aide du laser à rayons X de l’European XFEL.
Les résultats révèlent que le carbone liquide possède une organisation surprenante : chaque atome reste entouré de quatre voisins proches, comme dans le diamant solide. L’expérience a également permis de déterminer avec précision le point de fusion du carbone, jusqu’ici sujet à de nombreuses incertitudes théoriques. Cette donnée est cruciale pour modéliser l’intérieur des planètes ou concevoir des procédés de production d’énergie par fusion nucléaire.
Cette expérience a été réalisée au European XFEL pendant la première campagne expérimentale utilisant le laser DIPOLE100-X, avec les participations françaises de :
S. Pandolfi et G. Fiquet (IMPMC, Paris)
A. Sollier (CEA DAM, Arpajon)
A. Ravasio, T. Vinci, B. Albertazzi, A. Benuzzi-Mounaix (LULI, Palaiseau)
S. Merkel, H. Ginestet et J. Chantel (UMET, Lille)
F. Dorchies (CELIA, Talence)
M. Harmand (PIMM, Paris)
G. Morard (ISTerre, Grenoble)
A Lille, les chercheurs impliqués appartiennent au laboratoire UMET (Unité Matériaux et Transformations) et travaillent sur le projet ERC HotCores, un projet de recherche de cinq ans financé par le programme Advanced Grant du Conseil européen de la recherche (ERC) pour révéler l'histoire et la structure d'une mini-planète au centre de la Terre.
Publication:
D. Kraus, et al.: The structure of liquid carbon elucidated by in situ X-ray diffraction, in Nature, 2025. (DOI: 10.1038/s41586-025-09035-6)
Communiqué de presse du European XFEL : Structure of liquid carbon measured for the first time
Retrouvez ici le témoignage de Maxence Epinat, ingénieur d'études CNRS et doctorant de l'équipe Ingénierie des Systèmes Polymères (ISP) de l'UMET, sur ses activités au sein du laboratoire. Maxence a été interviewé dans le cadre du Festival de la Science.
Retrouvez ici le témoignage de Damien, assistant ingénieur de l'équipe de métallurgie de l'UMET, sur ses activités au sein du laboratoire. Damien a été interviewé dans le cadre du Festival de la Science.
En collaboration avec l’Association Femmes & Sciences, une trentaine d’élèves du collège Jacques Prévert de Heuchin était en visite au laboratoire ce lundi 28 avril. Les collégien·nes ont participés à 3 ateliers ludiques sur la physique, la chimie et/ou les matériaux et assisté à la présentation de parcours de collègues post-doctorante, assistant - ingénieur et maîtresse de conférences.
Le programme de la journée (ci-joint)
L'utilisation des thermodurcissables dans les composites à base de fibres naturelles présente des défis majeurs liés à leur fin de vie (recyclage). Une étude menée en collaboration avec l’équipe ISP de l’UMET a permis le développement de composites à matrice hybride reprocessable combinant l'époxy et les polyhydroxyuréthanes (PHU, alternative aux polyuréthanes conventionnels) renforcés avec des fibres de lin par procédé RTM (Resin Transfer Molding). La matrice pouvant être remise en forme après durcissement, les fibres de lin peuvent être séparées de la matrice dans des conditions douces et réutilisées, en conservant des propriétés similaires à celles des fils vierges. Cette stratégie pourrait élargir l'application de la chimie des PHU pour la fabrication de composites durables à base de fibres naturelles tout en préservant les matières premières naturelles et fossiles.
Cette étude vient d'être publiée dans Chemical Engineering Journal
Personnels UMET impliqués : Fanny Bonnet, Bernard Miranda-Campos
Du 6 au 11 Avril 2025 a eu lieu la 4ieme Ecole thématique des Sciences des Incendies et Applications (ESIA 2025), à Stella Plage, au village vacances Stella Maris. Cette école, organisée cette année par l'équipe Procédés de Recyclage et de Fonctionnalisation de surface (PReF) de l'UMET, a lieu tous les 3 ans depuis 2015.
ESIA 2025 est donc la 4ieme édition, après ESIA 2015, organisé en Corse, ESIA 2018 organisé à Obernai en Alsace et ESIA 2022 organisé à La Londe-les-Maures, dans le Var. Cette école thématique vise à renforcer et à structurer la communauté scientifique française en permettant à chacun de mieux connaître les laboratoires de recherche, les centres techniques, les industriels et les experts liés au domaine de l’Ingénierie de la Sécurité Incendie. L’ESIA permet de fédérer l’ensemble des chercheurs, des enseignants-chercheurs et des industriels travaillant dans le domaine des sciences de l’incendie, en développant de manière collégiale une semaine de formation.
Pour plus d'informations :
- ici
- Séverine Bellayer / Sophie Duquesne / Maude Jimenez
Début d’année 2025, CNRS Physique présente le bilan de son année passée : Une année avec CNRS Physique 2024 et une publication impliquant des chercheurs de l'UMET est sélectionnée parmi les faits marquants : Les silicates fondus aux conditions des intérieurs des Super-Terres grâce à des rayons X et des lasers ultra puissants !
Ce travail, porté par G. Morard à l'Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC, CNRS / Sorbonne Université / MNHN / IRD) et impliquant des chercheurs de l'équipe Matériaux Terrestres et Planétaires dans le cadre du projet ANR Min-Dixi, repose sur nouvelles sources de rayons X, les lasers à électrons libres et en particulier LCLS en Californie, combinées à des lasers de puissance pour générer une onde de choc et porter un matériau silicaté à des pressions de plus de 300 GPa et des températures de plus de 10 000 degrés.
Ainsi, ces chercheurs ont pu mesurer la structure atomique des silicates liquides jusqu’à des pressions dépassant 380 GPa, des conditions analogues à celles qui règnent à la base du manteau des exoplanètes trois fois plus massives que la Terre.
Pour plus d'informations :
- le livret Une année avec CNRS Physique 2024 ;
- la publication associée : G. Morard, J.-A. Hernandez, C. Pege, C. Nagy, L. Libon, A. Lacquement, D. Sokaras, H.J. Lee, E. Galtier, P. Heimann, E. Cunningham, S.H. Glenzer, T. Vinci, C. Prescher, S. Boccato, J. Chantel, S. Merkel, Y. Zhang, H. Yang, X. Wei, S. Pandolfi, W.L. Mao, A.E. Gleason, S.H. Shim, R. Alonso-Mori, A. Ravasio, Structural evolution of liquid silicates under conditions in Super-Earth interiors, Nature Communications 15 8483 (2024), [doi: 10.1038/s41467-024-51796-7, LillOA] ;
- le site du projet ANR Min-Dixi : Mineralogical Diversity in Exoplanets Interiors ;
- l'équipe et les chercheurs impliqués : Matériaux Terrestres et Planétaires, J. Chantel et S. Merkel.
Le mardi 11 mars, dix élèves de 4ème et 3ème du collège Paul Verlaine à Béthune ont été accueillis à l’UMET, en collaboration avec l’Association Femmes & Sciences. Les collégiennes ont assisté à la présentation de parcours de collègues post-doctorante, ingénieure d’étude et maîtresse de conférences et participés à 3 ateliers sur « le recyclage et les batteries », « du granulé à l’essai mécanique » et « la fluorescence ». L’après-midi, elles ont pu découvrir l’Xpérium.
Le programme de la journée : ici
Les missions de retour d'échantillons de la planète Mars n'ont pas encore été lancées mais nous disposons d'échantillons de météorites en provenance et de cette planète. L’étude de l’une de ces météorites, surnommée « Black Beauty », a révélé la présence de granites (roche riche en silice) qui ont été datés à 4,4 milliards d'années. Ces granites suggèrent que des embryons de continents ont pu se former très tôt dans l'histoire de la planète Mars et que l’eau était présente à cette époque primitive.
Ces travaux sont le fruit d’un consortium international créé spécialement pour étudier cette météorite exceptionnelle, dont Hugues Leroux de l'UMET fait partie. Une partie des travaux présentés dans l’article a été réalisée au sein du pôle de microscopie électrique de l’Institut Chevreul.
Pour plus de détails :
- Hugues Leroux
- Entretien avec Brigitte Zanda du MNHN : https://www.mnhn.fr/fr/actualites/une-meteorite-martienne-leve-le-voile-sur-la-formation-des-continents-terrestres
- Communiqué de presse du CNRS : https://www.cnrs.fr/sites/default/files/press_info/2025-02/Communique%CC%81%20de%20presse%20Black%20Beauty.pdf
- Article scientifique : https://doi.org/10.1038/s41561-025-01653-z
- Article dans La Voix du Nord : https://www.lavoixdunord.fr/1558143/article/2025-02-24/un-chercheur-de-la-cite-scientifique-contribue-faire-parler-des-roches-venues-de
Les jeudi 23 et vendredi 24 janvier, l’UMET, en collaboration avec l’Association Femmes & Sciences , a reçu 110 élèves de 4ème et 8 accompagnant·es du collège Albert Camus de Bruay-la-Buissière. Les élèves ont visité l’Xpérium et participé à deux ateliers dans les murs du laboratoire. Ils ont également assisté à la présentation de parcours de doctorant·es, PAR et enseignant·es-chercheur·ses.
Ces visites leur ont permis de découvrir le monde de la recherche et des sciences autour des matériaux.
Les ateliers ont été assurés par une vingtaine de collègues (permanent·es et doctorant·es). Des tests feu sur les polymères, leur mise en forme et les essais mécaniques, la microscopie électronique, l’intérieur des planètes étudiées au laboratoire, les métaux, le traitement textile, la fluorescence, le gyroscope et les supraconducteurs, tous ces domaines ont rythmé les 2 jours de visite.
Le programme des deux journées : ici
La page dédiée aux accueils de classes : ici
L'UMET recrute !
L'UMET, avec son ambition de renforcer ses pratiques en Intelligence Artificielle (IA) et de mener des projets innovants intégrant l’IA pour la modélisation, la caractérisation et l’optimisation des matériaux et de leurs transformations est à la recherche d'un·e ingénieur·e en intelligence artificielle en appui aux équipes de recherche.
Plus d'informations sur le poste ici.
