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Un capteur de rayons X miniature pour une médecine de haute précision
Le rayonnement X permet de scruter la matière, que ce soit pour des applications médicales ou pour contrôler des pièces industrielles. Mais les détecteurs de rayons X sont encombrants, ce qui limite leur usage médical, spécialement pour des endoscopies. Les scientifiques cherchent donc à les miniaturiser, ce qui est loin d'être évident. En effet, la détection est indirecte : les rayons X sont d'abord absorbés par un matériau luminescent (un scintillateur), qui lui-même émet alors des photons de lumière visible, détectés par une caméra ou un photodétecteur. Or, à petite échelle, un scintillateur n'émet que très peu de photons, et dans toutes les directions : difficile pour une caméra de détecter le faible flux qui parvient jusqu'à elle !
Des chercheurs ont pourtant trouvé une solution, fondée sur l'utilisation d'une antenne optique qui redirige et canalise les photons émis par un scintillateur miniature. Ce dispositif ultra-compact rend possible la détection de rayonnements X dans des volumes de seulement quelques micromètres cubes. Inventé par une équipe du laboratoire Femto-ST (CNRS/Université Franche-Comté/UTBM/ENSMM) en collaboration avec des chercheurs du CiNaM (CNRS/AMU) et de l’Institut Utinam (CNRS/Université de Franche-Comté), il est construit sur une fibre optique de quelques dizaines de micromètres de diamètre. A une extrémité de la fibre, les chercheurs ont fait croître une micro pointe de polymère. Par-dessus cette structure, ils ont greffé un fragment minuscule de scintillateur, puis ont recouvert le tout d’une fine couche de métal afin de finaliser l’antenne optique dont le rôle est de canaliser la lumière, comme le font les antennes cornets pour les micro-ondes. Quand le fragment de scintillateur reçoit des rayons X, il émet alors de la lumière que l'antenne redirige vers la fibre. Il ne reste plus qu'à placer un détecteur de lumière à l'autre extrémité de la fibre. L'idée était d'aboutir à un dispositif industrialisable : la réalisation de l'antenne optique sur la fibre par photo polymérisation, tout comme le greffage du scintillateur, sont des procédés qui permettraient de produire en série et à bas coût.
La démonstration a été effectuée avec des rayons X de basse énergie (10keV ). Pour envisager des applications médicales, l'équipe veut maintenant passer le cap des hautes énergies : quelques dizaines de keV pour la radioscopie, et plusieurs centaines de keV pour des applications thérapeutiques. A plus long terme, les chercheurs ont d'autres idées. Ainsi, les antennes optiques pourraient permettre de réduire le délai entre l'absorption des rayons X et l'émission de lumière par le scintillateur, et déboucher sur des détecteurs de rayons X beaucoup plus rapides. Par ailleurs, alors que sa résolution spatiale est aujourd'hui de l'ordre du micromètre, de nouvelles procédures permettraient de descendre jusqu'à 100 nanomètres . Une perspective serait d'utiliser le détecteur comme une sonde de microscopie à balayage, pour analyser localement par exemple la composition chimique de matériaux composites.
Ces travaux ont été financé par le Labex Action et un projet a été déposé à l'ANR par l’équipe de recherche afin d’explorer ces nouvelles voies scientifiques et applicatives.
Antenne optique
Antenne optique
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Des chercheurs de l’IEMN et de l’institut FEMTO-ST ont étudié l’influence de la surface sur la compacité et la coordination de réseaux moléculaires. Bien que contre-intuitifs, ces résultats, publiés dans la revue Physical Review Letters, démontrent que le réseau le plus dense n’est pas celui dans lequel les molécules sont le plus liées entre elles.
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A l'occasion de la sortie du film "Les nouveaux héros", la nouvelle production issue des studios d'animation de Disney, l'institut FEMTO-ST sort son nouveau microrobot samedi 14 février 2015 à 15h30 au cinéma Mégarama à Besançon
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Percipio Robotics, prix de l'innovation au concours national de robotique
Start-up issue de l'institut FEMTO-ST, l’entreprise Percipio Robotics, qui commercialise des robots de micromanipulation, est le lauréat national du prix de l’innovation de la robotique collaborative décerné par le ministère de l’Economie, de l’Industrie et du Numérique.
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Lancement officiel de l’année internationale de la lumière à l’UNESCO
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Comment mesurer et comprendre le mécanisme de déplacement des cellules du système immunitaire
Fruit d’une collaboration interdisciplinaire portée par l’Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale (IPBS-CNRS/Toulouse), le LAAS et impliquant l’institut FEMTO-ST, le résultat de ces travaux de mesure développés à l’échelle nanométrique a été publié dans la prestigieuse revue « Nature communications ».
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Création de la Start-up AFULub
La start-up AFULub fait son entrée dans l'incubateur.
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Publication dans Nature Communications
Novembre 2014 :
parution de l'article
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On a marché sur les braises !
Un dimanche presque comme les autres à la Fabrikà sciences. Dimanche 14 décembre 2014, John Dudley (chercheur à l'Institut FEMTO-ST) proposait au public de marcher sur les braises.
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Paper prize lors de la conférence internationale VPPC 2014
Lors de la conférence internationale IEEE « Vehicule Power and Propulsion Conference » qui s’est déroulée à Coimbra au Portugal du 27 au 30 octobre 2014, l’équipe Systèmes Hybride et Systèmes Pile à Combustible »du département Energie de FEMTO-ST a remporté le « Paper Prize » pour son article intitulé « Gestion d'énergie d'un véhicule électrique hybride en fonctionnement dégradé »
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Best Paper Award pour proposer l’interopérabilité des systèmes de communication des armées
L’article présenté fin octobre à Rome par une équipe de FEMTO-ST/ Département Informatique des Systèmes Complexes, a reçu le prix du meilleur article scientifique lors de la conférence européenne du Wireless Innovation Forum. Les résultats présentés portaient sur l’application des méthodes de génération de tests à partir de modèles formels pour vérifier la conformité au standard du logiciel embarqué dans ces équipements, permettant d’assurer ainsi leur interopérabilité.
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