Pôle d'expérimentation et d'analyses en conditions extrêmes
Directrice scientifique : Isabelle Daniel
Responsable technique : Hervé Cardon
Voir les consignes de sécurité pour l'utilisation des équipements sur le Codex
L'activité du pôle d'expérimentation et d'analyses en conditions extrêmes se répartit entre deux domaines : la physique des matériaux et la (micro)biologie.
Le premier repose, au sein du laboratoire, sur la technologie des cellules à enclumes de diamant (CED).
Le second utilise différents types d'enceintes de culture sous haute pression hydrostatique (tube de culture gros volume, cellule optique Andréa et cellules à enclumes de diamant).
L'équipement d'expérimentation en conditions extrêmes de pression et température du laboratoire de géologie de Lyon s'inscrit comme une composante de la plateforme lyonnaise d'expérimentation aux conditions extrêmes (PLECE). La PLECE regroupe un ensemble de moyens capable de combiner des conditions extrêmes de pression (de plusieurs GPa à des dizaines de GPa) et température (jusqu'à 2000 °C) afin d'élaborer des matériaux d'intérêt géologique, technologique ou fondamental.
Avec le concours de l'ENS de Lyon et de l'université Claude Bernard Lyon 1, cet ensemble d'instruments a été constitué en fédérant les moyens du Laboratoire de géologie de Lyon (UMR 5276) et de l'Institut Lumière Matière (UMR 5306) au sein de la Fédération de Recherche André-Marie Ampère (FRAMA - FR3127).
Ce pôle bénéficie de tous les équipements nécessaires pour le montage et le chargement des cellules à enclumes de diamant (scie diamantée, micro-foreuse, électroérosion à fil, microscopes binoculaires) et la conduite des expériences (générateurs de pression manuels et à régulation automatique, système de mesure de pression par fluorescence de calibrants).
Le parc de cellules à enclumes de diamant se compose actuellement de 7 cellules à système de mise sous pression mécanique (dont un modèle à déformation par torsion) et 12 à système pneumatique (diffraction des X, biologie, chauffage résistif ou laser, fluorescence X à 90°...).
L'équipement pour la culture sous haute pression hydrostatique est constitué d'incubateurs gros volume (0.4 l - 300 et 900 bars) et de 5 cellules optiques Andréa. La mise en pression s'effectue à partir de pompes manuelles.
Les analyses qualitatives et quantitatives sont effectuées soit par des méthodes développées sur les autres plateformes du laboratoire, notamment en spectroscopie Raman dont un appareil a été spécialement équipé pour accueillir les CED, ou associées (centre de diffractométrie Henri Longchambon) ,soit sur des grands instruments de type synchrotron.
L'équipement est assuré par des crédits sur projets spécifiques. Les crédits contribuent au fonctionnement à raison de leur taux d'utilisation.
Nous proposons un senseur optique de pression adapté aux expériences en cellule à enclumes de diamant dans une gamme de pression allant de 0.1 MPa à 2 GPa, pour des températures de l'ambiant et 323 K.
Ce senseur est basé sur la dépendance en pression du spectre de fluorescence des FluoSpheres®. Les FluoSpheres®, disponibles dans le commerce, sont des microsphères fluorescentes utilisées généralement pour mesurer l'écoulement du sang en biologie expérimentale.
La majorité des biotopes se situe dans des environnements à haute pression. Cependant, les effets de la pression sur les réactions et les cycles biologiques sont encore en pleine exploration, du fait de la complexité des réactions elles-mêmes. Compte tenu des difficultés techniques inhérentes, les mesures in situ de croissance et de métabolisme sous pression sont rares [1].