Plateforme SIAM : les experts caractérisation au service des entreprises

« Le matériel dont nous disposons contribue d’abord à l’avancée des recherches menées à l’UNamur. Mais il permet aussi de répondre aux questions des industriels » explique Pierre Louette, Docteur en sciences physiques et Directeur de la plateforme technologique SIAM (Synthesis, Irradiation and Analysis of Materials). Lancée en septembre 2016 avec 7 autres plateformes, SIAM est experte dans la synthèse, l’irradiation et la caractérisation des matériaux. Son champ d’action est très vaste, des matériaux solides aux cellules biologiques, irradiées dans le cadre de la recherche contre le cancer. L’originalité de SIAM ? Combiner plusieurs types de techniques pour la caractérisation des solides.

Intérêt de l’industrie

L’idée de créer ce type d’infrastructure n’est pas neuve. « Quand j’ai commencé à travailler à l’université il y a 30 ans, nous faisions déjà des analyses pour des clients extérieurs, précise le Dr. Louette. L’idée de proposer nos services en dehors des murs de l’institution était là, et déjà dans un esprit « win-win » : l’université y gagne certainement autant que l’industrie ! ».

Cette année, la plateforme a collaboré avec 14 clients extérieurs, essentiellement issus du monde industriel, dont les secteurs automobile et nucléaire.

« Nous avons ainsi un contrat pour plusieurs années avec la maison mère de TOTAL, à qui nous proposons notre expertise en analyses de surfaces ».

SIAM se démarque et attire aujourd’hui les industriels car elle associe 3 techniques différentes de caractérisation.

Analyse de surface en trois temps

Au sein de la plateforme, les chercheurs exécutent 3 types de services : la synthèse avec plasma, l’irradiation, et la caractérisation de surface.

« Pour les caractérisations, nous utilisons la spectroscopie électronique (XPS, X-ray photoelectron spectrometry) et la spectroscopie basée sur des ions à basse énergie (ToF-SIMS, Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry), que nous combinons aux spectroscopies IBA (Ion beam analysis), qui nécessitent un accélérateur de particules.  Leur association rendent nos analyses particulièrement performantes » assure le Directeur de la plateforme.

SIAM planche par exemple en ce moment sur le diamond-like carbon (DLC), un matériau à base de carbone qui présente des propriétés similaires à celles du diamant. Appliqué par des techniques particulières comme revêtement sur d’autres matériaux comme l’acier, les DLC confèrent des propriétés particulièrement intéressantes, comme la résistance à la friction.

« Nos 3 techniques de caractérisation nous offrent la possibilité d’analyser finement la surface du matériau jusqu’à une profondeur de l’ordre du micron. C’est important car c'est dans cette «épaisseur» extrêmement fine que se situent les couches d’intérêt. Nous retrouvons ainsi la structure réelle des surfaces des matériaux ».

Des éléments chimiques aux atomes

Concrètement, la technique XPS permet de donner des informations chimiques sur le matériau. En exposant la surface à un flux de rayons X, on induit un effet photoélectrique. En mesurant l’énergie des électrons, on peut déterminer quels éléments sont présents, en quelle quantité, et quels types de liaisons chimiques sont impliquées.

L’analyse par ToF-SIMS fournit, elle, des données plus précises sur la

nature des molécules qui se trouvent en surface, mais elle est peu quantitative. XPS et ToF-SIMS sont donc très complémentaires.

« En ajoutant à ces deux analyses celles de l’accélérateur de particule, nous disposons alors d’un ensemble d’informations sur le matériau à l’échelle atomique. La spectroscopie idéale qui répondrait à toutes les questions n’existe malheureusement pas, mais ces trois techniques, combinées, sont vraiment complémentaires. C’est notre force ».

implication au niveau local

Pour encore davantage établir leur expertise, les scientifiques de SIAM travaillent actuellement à l’obtention de la norme ISO 9001. Elle apportera à la plateforme une plus-value auprès des clients. Les chercheurs espèrent de cette manière intéresser d’autres entreprises certifiées.

Un autre axe de prospection consiste à faire connaître la plateforme et ses possibilités dans le tissu de PME locales. « Franchir les portes de l'institution peut encore paraître rebutant. Mais il est évident que de nombreuses problématiques pourraient trouver une solution grâce à l’expertise universitaire ».

 

Pour davantage d’informations :

Pierre LOUETTE

Courriel : pierre.louette@unamur.be

Téléphone(s) : +32 (0)81 72 45 89