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Direction de la recherche fondamentale
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Le procédé Langmuir-Blodgett est une façon élégante d’obtenir des couches minces d’épaisseur monomoléculaire. L’équipe LEPO du SPEC a ainsi réalisé sur du verre des monocouches de pérylène-diimide (PDI), un colorant qui possède des propriétés optiques intéressantes pour de multiples applications en photonique.
Une collaboration impliquant en particulier des chercheurs du CEA-BIAM et du CEA-JOLIOT vient de de démontrer les capacités de dépollution d’une cyanobactérie, Gloeomargarita lithophora capable de capturer le strontium-90, un radionucléide présent dans les effluents des centrales. Cette découverte ouvre la voie vers une bioremédiation très efficace et respectueuse de l’environnement.
L'usage des sources d'énergie intermittentes ou nos besoins variables en énergie demandent des techniques de stockage d'énergie sur plusieurs mois. L'hydrogène est un bon vecteur énergétique, à condition de pouvoir le stocker efficacement de façon réversible. Ce stockage sous la forme d'hydrure de bore est une voie possible, mais qui exige de pouvoir régénérer les produits intermédiaires. Une voie catalytique douce est proposée par le Nimbe/LCMCE (CEA-Iramis) pour dépasser
Selon un collectif de recherche international impliquant le CEA-Irig et le CEA-Liten, la présence de capteurs internes affecte localement les réactions électrochimiques siégeant dans une batterie Li-ion. Un résultat qui intéresse particulièrement les industriels des batteries en phase de développement.
La diffusion de neutrons est une technique très puissante pour étudier la matière molle, sans ordre cristallin à longue distance. La conformation de macromolécules biologiques tel que l'ADN peut ainsi être explorée, permettant de mieux comprendre leur compaction au sein des cellules. Par une étude multi-technique, incluant la diffusion de neutron, une collaboration incluant des chercheurs du LLB montre le rôle original joué par une protéine amyloïde.
Les supercondensateurs sont des dispositifs de stockage d’énergie plus efficace que les batteries mais dont la capacité diminue plus vite au fur et à mesure des cycles charge/décharge. Pour pallier à cette limite, une collaboration CEA-Iramis / ENS Paris-Saclay développe un procédé qui consiste à greffer du tétrazine sur la partie active les composants en graphène.
Les structures carbonées sont de bons conducteurs thermiques et de l'électricité. Les tapis de nanotubes de carbone alignés verticalement font partie des nanomatériaux dont l’intérêt est démontré pour la gestion thermique ou le stockage d’énergie pour diverses applications en particulier des supercapacités. L'équipe de chercheurs rassemblée auprès de l'équipe LEDNA du LIDYL montre qu'il est possible de réduire l'empreinte carbone du procédé en faisant croître des nanotubes avec des produits biosourcés.
Des chercheurs de l’Iramis (LLB) et leurs partenaires ont étudié, par diffusion de neutrons, un matériau aux propriétés électroniques et magnétiques originales : le titanate de terbium Tb2Ti2O7. En combinant leurs résultats à des modélisations numériques, ils ont pu montrer l’existence pour ce composé d’un véritable état magnétique de liquide de spin qu’ils ont pu caractériser.
Le CEA-irfu a réalisé 14 cryomodules, des composants du générateur de neutron ESS qui fonctionnent à des températures proches du zéro absolu. Les premiers tests de refroidissement ont montré que le matériel était parfaitement opérationnel, ce qui ouvre à la voie à une mise en service de l’appareil fin 2025. Une fois tous les cryomodules installés, ils formeront le plus puissant accélérateur linéaire de ce type au monde.
Des chercheurs du CEA-IRAMIS ont imaginé une structure en nanotube de carbone qui permet d’améliorer la conductivité des électrolytes. Le concept, actuellement développé dans les laboratoires de l’IRIG, du LITEN et de l’AMU, pourrait servir à fabriquer des batteries plus sûres et avec un plus haut potentiel énergétique et de puissance que ce qui se fait majoritairement aujourd’hui.
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Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans quatre grands domaines : énergies bas carbone, défense et sécurité, technologies pour l’information et technologies pour la santé.