IS2M plateformes

L’IS2M dispose de 11 plateformes certifiées ISO9001 depuis décembre 2011 qui regroupent 41 équipements et sont sous la responsabilité de 15 personnels ITA/BIATSS et de 1 enseignant-chercheur.
Ces plateformes sont accessibles aux différentes équipes de recherche et aux partenaires académiques ou industriels.

Adsorption

La plateforme adsorption permet la caractérisation fine de la porosité d’un matériau (surface spécifique, volume poreux, distribution en taille de pores).
Le domaine d’application de cette technique non destructive est très vaste : catalyse, céramique, cosmétique, pharmacie, peinture, plastiques …

La plateforme adsorption regroupe quatre équipements analytiques entièrement automatisés de chez Microméritics, qui permettent par physisorption de gaz tel que N2, Ar, Kr ou CO2, la caractérisation texturale (surface spécifique, volume poreux, distribution en taille de pores) de matériaux poreux.
● Analyseur Microméritics ASAP 2020 ● Analyseur Microméritics ASAP 2420 (2) ● Analyseur MicromériticsTristar ● Système de vide Microméritics VacPrep 061

Diffraction des Rayons X (DRX)

Les activités de la plateforme DRX se concentrent sur la caractérisation structurale de tous types de matériaux solides par diffraction des rayons X.
La plateforme DRX dispose de 3 diffractomètres, un thermodiffractomètre, et un spectromètre de Fluorescence de rayons X.

● 2 diffractomètres de poudre en géométrie réflexion / transmission avec passeur d’échantillons (Bruker D8 ADVANCE et PANalytical Empyrean)
● 1 diffractomètre de poudre en géométrie transmission avec rayonnement monochromatique Cu Ka1 (PANalytical Empyrean)
● 1 thermodiffractomètre (PANalytical, X’Pert PRO MPD) équipé d’une chambre en température (Anton Paar HTK1200)
● 1 spectromètre de Fluorescence de rayons X à dispersion de longueur d’onde (PANalytical, Zetium)

Analyses Mécaniques, Thermomécaniques et Rhéologiques (AMTR)

La plateforme AMTR caractérise les performances mécaniques (élasticité, rigidité, amortissement…) et détermine les propriétés thermiques de tous types de matériaux.
Cette plateforme dispose d’équipements complémentaires qui permettent d’obtenir des informations sur les propriétés mécaniques dynamiques et mécaniques statiques des matériaux, ainsi que des données sur leurs caractéristiques thermomécaniques et thermiques.

La plateforme AMTR est équipée de :
● Dynamomètre dédié aux mesures de pégosité ● Dynamomètre (traction, compression, cisaillement, pelage, déchirement, coefficient de Poisson) équipé d’une chambre de température
● 2 Viscoanalyseurs pour Analyse Mécanique Dynamique (DMA) ● Calorimètre différentiel à balayage de température (D.S.C.) ● 2 Thermogravimétries

AFM ou Microscopie à champ proche

La plateforme AFM caractérise par imagerie les matériaux et les nanostructures à l’échelle nanométrique et atomique.

La plateforme AFM est équipée de :
● 3 microscopes à force atomique (AFM) : NanoScope IV, NanoScope V, FlexAFM
● 1 microscope à Effet Tunnel

Microscopie confocale

La microscopie confocale réussit à observer simultanément les interactions des objets biologiques avec des surfaces contrôlées et la structuration de ces surfaces jusqu’à l’échelle submicrométrique.

La plateforme est équipée de :
● LSM 800 (Laser Scanning Microscope, ZEISS)
● SD Spinning Disk Confocal Microscope (Yokogawa, Nikon)

Microscopies électroniques

La microscopie électronique permet d’observer tous types de matériaux de l’échelle nano à l’échelle macro. Les informations obtenues renseignent sur la morphologie et la chimie de surface comme sur l’organisation interne et la composition chimique.

La plateforme est équipée de 5 microscopes, un amincisseur ionique et un ultramicrotome pour la préparation d’échantillons.

● 1 microscope électronique en transmission à résolution atomique (JEOL, ARM-200F) équipé d’un système d’analyse chimique
● 1 microscope électronique à balayage de type environnemental (FEI, Quanta 400) équipé d’un système d’analyse chimique
● 1 microscope électronique à balayage haute résolution (Jeol, JSM-7900F) équipé d’un système d’analyse chimique
● 1 ultramicrotome cryogénique (Leica, EM UC7)
● 1 amincisseur ionique (Jeol EM- 09100IS)

Microscopie numérique

Le microscope numérique permet l’imagerie et la mesure à l’échelle micrométrique en 2D ou 3D (longueur, angle, surface, profondeur, rugosité…).

La plateforme dispose d’un microscope OLYMPUS modèle DSX500.

Mouillabilité

La plateforme Mouillabilité caractérise l’aptitude au (dé)mouillage (caractère hydrophile/hydrophobe) de surfaces et mesure la tension superficielle de liquide ou interfaciale.

La plateforme Mouillabilité est équipée de :
● 1 goniomètre DSA100 de Krüss
● 1 goniomètre PDDS OCA25 – Data Physic
● 3 tensiomètres de Krüss (K100, K14, K12)

RMN du solide

La plateforme RMN sonde la matière à l’échelle nanométrique et extrait des informations structurales et conformationnelles locales sur les matériaux.
La RMN du solide « haute résolution » est une technique spectroscopique non destructive. Elle renseigne sur l’environnement chimique des atomes étudiés, la cristallinité, le nombre et la nature des sites cristallographiques, les connectivités entre les différents sites, la dynamique moléculaire, la fonctionnalisation, …

La plateforme RMN est dotée de 2 spectromètres :
● Spectromètre AVANCE NEO BRUKER 300MHz (aimant Ascend™) piloté par le logiciel TOPSPIN 4.1.3
● Spectromètre AVANCE NEO BRUKER 400MHz (aimant Ascend™) piloté par le logiciel TOPSPIN 4.1.3

Spectroscopie FTIR et Raman

Les spectrométries FTIR, Raman et UV/Visible sont des spectrométries optiques.
On peut préciser la terminologie en regroupant les spectrométries FTIR et Raman sous l’appellation de spectrométrie vibrationnelle et la spectrométrie UV/Visible sous l’appellation de spectrométrie électronique.

La plateforme est équipée de 2 spectromètres FTIR et 3 spectromètres RAMAN.

Équipements :
● Spectrométrie FTIR

  • 2 spectromètres FTIR (Thermo Fisher Scientific iS50 et Bruker Equinox55)
  • 1 microscope FTIR (Thermo Fisher Scientific iN10)
  • Accessoires : Transmission, ATR, DRIFT, IRRAS, PM-IRRAS

● Spectrométrie Raman

  • 1 spectromètre Raman 532 nm et 632 nm (Horiba Labram 300)
  • 1 spectromètre FT-Raman 1064nm (Bruker FRA 106/S)

● Spectrométrie UV/Visible

  • 2 spectromètres UV/Visible (Perkin Elmer Lambda 750 et Perkin Elmer Lambda 35)

Spectroscopie de Photoélectrons X

La plateforme XPS réalise l’analyse chimique élémentaire et fonctionnelle de l’extrême surface (quelques nanomètres) de tous types de matériaux.

Les domaines d’applications sont quasi illimités et l’analyse XPS permet :

  • d’identifier tous les éléments (sauf H et He) et d’en déterminer leur concentration atomique (détection limite 0,5 %).
  • de déterminer la nature des liaisons, l’environnement local et/ou le degré d’oxydation de la plupart des éléments.
  • de mettre en évidence les ségrégations superficielles (analyse angulaire et/ou décapage ionique).

Les analyses sont réalisées avec le spectromètre de photoélectrons SES-2002 (VG SCIENTA) utilisant un rayonnement X monochromatique et équipé d’un canon à électrons pour l’analyse des échantillons isolants.

● Spectromètre XPS VG SCIENTA, Modèle SES-2002

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Directeur d’unité
Vincent Roucoules
Bâtiment CNRS
15, rue Jean Starcky – BP 2488
68057 Mulhouse cedex
Tél: +33 3 89 60 87 00
Bâtiment IRJBD
3 bis, rue Alfred Werner
68093 Mulhouse cedex
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Site web des plateformes