Centre d’Élaboration de Matériaux et d’Etudes Structurales (UPR 8011)


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Fête de la science 2018

Portes ouvertes au CEMES

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JPO vendredi 12 et samedi 13 octobre 2018 :

120 élèves et plus de 500 personnes ont visité le CEMES à l’occasion de nos portes ouvertes : un beau succès pour cette édition de la Fête de la science !

 

Curieuse visite curieuse

 

Plongez dans l’infiniment petit avec les physiciens et les chimistes du CEMES !
Electrons ou ions, photons ou rayons X, atomes ou molécules, ordinateurs ou éprouvettes… Il y en aura pour tous les goûts dans cette invitation à rencontrer les physicien(ne)s et les chimistes du CEMES.
Leur objectif ? Fabriquer, observer, comprendre, modéliser et manipuler la matière jusqu’à l’échelle atomique.
Et bien sûr, à chaque fois, possibilité de visiter la fameuse « Boule ». 

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  • Séances scolaires : Niveau lycée (2nde à Terminale)
    Vendredi 12 octobre 2018 - 9h30-12h ou 14h-16h30 - réservation obligatoire
  • Portes ouvertes grand public
    Samedi 13 octobre 2018 - 10h-12h et 14h-18h
    Sans réservation
 
Renseignements : Evelyne Prévots

Lieu : CEMES-CNRS, 29, rue Jeanne Marvig, 31400 Toulouse (métro Saouzelong)

 

 

 

Au programme :

 

Microscopie électronique en transmission, Microscopie électronique à balayage, Nanofabrication, Microscopie à force atomique, microscopie en champ proche : bienvenue dans le monde fascinant des atomes !

 

 

Conférence - samedi 13/10 à 15h et 17h

"Du Carbone sinon Rien"
Marc Monthioux

Les grandes périodes de l’histoire humaine sont associées à la découverte de matériaux ayant engendré un saut technologique déterminant : l’âge de pierre, du bronze, du fer… et les historiens désigneront sans doute un jour notre époque comme l’âge du silicium, tant nous dépendons de l’électronique. Et pourtant, il existe un autre matériau, le carbone, qui est devenu indispensable à la technologie moderne jusque dans la vie de tous les jours, à un point que le public ne soupçonne pas : du spatial à l’électro-ménager, il est déjà nécessaire à tout, et il est également un des matériaux prometteurs des technologies futures. Du charbon aux nanotubes, l’exposé expliquera pourquoi nous vivons, bien que personne ne s’en rende compte, à un âge du carbone qui a débuté au 19ème siècle.

 

Ateliers (en continu sam 13/10 10-12h et 14-18h)

 

Les jardins chimiques ou jardins minéraux
Jacques Bonvoisin, André Gourdon, Claire Kammerer

Accessible aux enfants !

La couleur des minéraux silicatés provient d’inclusions d’ions de métaux de transition comme le chrome, le fer, le cobalt, le nickel, le cuivre, … L’ajout de sels métalliques à une solution de silicate de sodium provoque la formation d’une membrane de silice perméable à l’eau et enrobant une solution de l’ion métallique qui se rompt et se reforme mimant la croissance d’une plante. Notions abordées : Cations métalliques et couleur. Sol-gel. Osmose.

Pour en savoir plus...(pdf)

 

Déformation en direct d’un métal dans un microscope électronique
Marc Legros

Les métaux sont des matériaux en général cristallins dont la résistance à la déformation n’a été que partiellement comprise en 1950 avec les premières observations de défauts appelés dislocations. Ces défauts expliquent à la fois que les métaux sont plus mous que ce que prévoyait la théorie des cristaux parfaits et comment ils durcissent pendant leur déformation, une propriété utile pour absorber les chocs dans les automobiles mais qui complique le travail des forgerons. Cet atelier permettra de voir ces défauts de dimension atomique dans un microscope électronique à transmission (qui permet de voir à travers la matière) et de les faire bouger à l’aide d’une micro machine de déformation installée dans le microscope.

 

Le nanotube de cabone : un matériau d’exception
Pascal Puech - Laure Noé - Marc Monthioux

Les matériaux en carbone sont partout, utiles à tout, et meilleurs que tous les autres dans bien des domaines, comme veut vous en convaincre la Conférence "Du Carbone sinon Rien" également proposée. L’atelier vous illustrera pourquoi. On y parlera Prix Nobel, zig-zag, crayon à papier, nanotube, laser, petits pois, et ressort à boudin, vous y verrez le modèle de la feuille la plus mince qui soit, vous vibrerez avec les atomes, et vous repartirez avec le plus petit ballon de football du monde.

 

Le FIB, un scalpel à l’échelle du nanomètre
Robin Cours

Observer, découper, déplacer, connecter à l’échelle de l’infiniment petit, voilà ce que l’on peut réaliser dans cette station de micro-fabrication appelée FIB (focused ion beam). Depuis une vingtaine d’années, l’utilisation de systèmes couplant un faisceau d’ions focalisés avec un microscope à balayage a explosé, notamment dans le domaine de la micro et nanoélectronique et principalement sur des semi-conducteurs, matériaux présents dans tous nos appareils électroniques contemporains.
Vous pourrez découvrir lors cet atelier les différents types d’usinages possibles grâce à ces microscopes, et les tester à l’échelle d’un sillon de vinyle ou d’un cheveu !

 

Comment utiliser les électrons pour regarder plus profondément la matière ? 
Le microscope électronique en transmission
Florent Houdellier

En utilisant les propriétés étranges des électrons prédites par la mécanique quantique (voir la vidéo), le microscope électronique peut être utilisé pour étudier les propriétés physiques des matériaux comme le magnétisme, l’électrostatique, les contraintes internes, … et ce à l’échelle de l’atome.
Je vous montrerai comment fonctionne une telle machine, et vous montrerai en direct les propriétés étranges des électrons prédites par la mécanique quantique. Nous en profiterons pour aller regarder des atomes d’or en gros plan.

 

A la découverte des matériaux aéronautiques
Frédéric Mompiou - Magali Brunet - Toufa Ouissi

Faites connaissance avec les matériaux aéronautiques via des supports pédagogiques, des observations, des photos de microscopie : Qu’est-ce qu’un alliage métallique ? Comment est-il structuré ? Quelles sont ses propriétés ? Quelle évolution des matériaux dans l’histoire de la construction aéronautique ?

 

Observer les atomes en les touchant : la microscopie à force atomique
Grégory Seine

Le microscope à force atomique (AFM) permet de visualiser la surface d’un échantillon en déplaçant une pointe fine au-dessus, tout comme la pulpe du doigt permet de sentir les aspérités d’une surface. Cette pointe, située à l’extrémité d’un ressort, est amenée au contact de la surface et la variation des forces mesurée lors du balayage permet de reconstruire la topographie de surface.
L’atelier AFM permettra aux visiteurs de comprendre ce principe d’observation à l’aide d’une maquette et un AFM du laboratoire sera mis en démonstration avec une acquisition d’image en direct.

 

Structure de la matière à très petite echelle observée par microscopie électronique à balayage (MEB)
Jean-Philippe Monchoux

Image MEB d’une surface d’alliage métallique

La structure de la matière à très petite échelle joue un rôle crucial dans les propriétés des alliages métalliques. Ainsi, l’observation de détails de l’ordre de 1 µm (c’est-à-dire 1 millième de millimètre) est devenue incontournable dans la recherche actuelle. Ceci est possible notamment grâce à la microscopie électronique à balayage, qui fonctionne à l’aide d’un faisceau d’électrons très fin se déplaçant à la surface d’un échantillon. Des grossissements très importants sont ainsi atteints, ce qui donne une vision riche d’informations pour le scientifique, et spectaculaire pour le grand public !

 

Holographie de phase ou comment mettre en forme des images par la diffraction !
Sébastien Weber

Le banc optique utilisé est équipé d’une source laser Hélium Néon qui passe à travers un masque de phase (modulation en chaque pixel de la phase vue par l’onde optique) programmable. Le faisceau est alors projeté sur un écran et les effets de diffraction "reconstruisent" une image encodée par la phase du masque. A partir d’une photo d’un objet ou d’une personne, l’image sera encodée en phase afin de retrouver cette photo à l’écran !

 

 

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Avec le LAAS-CNRS une expérience participative à découvrir au CEMES !

 

Là où l’herbe est plus verte
Gilles TREDAN et Matthieu ROY (LAAS-CNRS) en collaboration avec les artistes de Sultra&Barthelemy

Au travers de leur plateforme d’observation sociale des cinétiques humaines (SOUK), deux chercheurs du LAAS-CNRS, Gilles TREDAN et Matthieu ROY en collaboration avec les artistes SULTRA&BARTHELEMY proposent aux visiteurs plusieurs séances d’expérimentation participative qui permettent d’étudier les interactions croisées entre déplacements, communications au sein du groupe et informations lumineuses. Avec des capacités de LECTURE (la position des participants tout au long des expériences est capturée à la manière d’un GPS) et des capacités d’ECRITURE libérées par les vestes PICTONIQUE des artistes, deviendrait-il possible de réaliser une sorte d’ordinateur avec un groupe humain ?

 

Visite de la Boule

Découvrez le générateur du premier microscope électronique à plus de 1MeV !

 

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