Lors de la Fête de la science 2013, le CNRS a ouvert ses portes pour des visites dans les laboratoires. L'occasion de faire découvrir des phénomènes chimiques comme la luminescence.

Pour les visites lors de la Fête de la Science 2013, 10 parcours ont été mis en place sur le campus CNRS, répartis sur les trois laboratoires suivants : lnstitut Néel, le Laboratoire national des champs magnétiques intenses et le Consortium de recherches pour l’émergence de technologies avancées. Lors des journées réservées aux scolaires le jeudi 10 et le vendredi 11 octobre dernier, plus de 600 lycéens se sont déplacés pour découvrir les travaux de ces laboratoires. Le samedi 12, le campus était ouvert au grand public et les intéressés étaient nombreux.

Dans le parcours intitulé « Chimie sous pression », le public a pu découvrir comment les chercheurs étudient la matière sous haute pression et participer à un atelier sur la luminescence en chimie. Fabien Dubois, chercheur dans l’équipe MatONLP, a mis en place cet atelier auquel ont participé plusieurs autres chimistes de l’équipe [ndlr : dont Joséphine, l'auteur de cet article].

Mais comment joue-t-on avec la lumière?

Dans un premier temps, une explication des phénomènes de luminescence a été faite à l’aide d’un poster.

On appelle luminescence l’émission de lumière par un objet. On distingue différentes luminescences : chimiluminescence, bioluminescence, électroluminescences etc. En ce qui concerne la photoluminescence, un objet est excité par une lumière à une longueur d’onde particulière. Lorsque les électrons retournent vers un état plus stable de moindre énergie, il y a alors production de lumière. On distingue la fluorescence où l’émission de lumière suit directement l’excitation, de la phosphorescence où le délai est plus long.

Ces phénomènes de luminescence sont présents dans la nature comme par exemple dans les roches, les lucioles, certains champignons, certaines espèces des fonds marins, et même la peau des bananes !

Pour présenter la chimiluminescence, une expérience a été préparée et montrée aux visiteurs. Ainsi on peut produire de la chimiluminescence en effectuant une réaction d’oxydation du luminol avec du peroxyde d’hydrogène et un catalyseur à base de fer. Ce procédé est très utilisé pour détecter des tâches de sang sur une scène de crime.

Enfin, il est très important de contrôler la forme des molécules car la fluorescence dépend de leur arrangement. Ainsi, certaines molécules fluorescent uniquement sous forme de cristal, tandis que d’autres comme la rhodamine ne fluorescent pas sous forme solide mais uniquement lorsqu’elles sont dispersées dans une solution.

Les applications dans notre quotidien sont diverses et on retrouve les différents phénomènes de luminescence sur les panneaux de sorties de secours, sur les billets d’argent, permis, et cartes d’identité, ainsi que dans les bâtons lumineux pour les marins.

Les différentes expériences montrées lors de cette visite ne constituent qu’un petit échantillon des applications possibles de ces phénomènes de luminescence. Dans la même salle, le public a pu entrevoir les travaux menés par les chercheurs. Un sujet portait par exemple sur la synthèse de nanoparticules fluorescentes pour l’imagerie médicale, un résumé de cette recherche a été récemment publié dans le magazine de doctorants Chercheurs d’Horizon. Juste en face, une autre doctorante produit des particules blanches pour des diodes électroluminescentes.

Si vous n'avez pas eu l'occasion de visiter les laboratoires cette année, on vous donne rendez-vous pour la Fête de la Science 2014 !

>> Illustrations: sigusr0 (Flickr, licence cc), Josephine Zimmermann, Marine Liotaud