Caractérisation de nanoparticules dans des milieux sensibles au travers de la microscopie électronique en transmission

par Amandine Arnould

Projet de thèse en 2MGE : Matériaux, Mécanique, Génie civil, Electrochimie

Sous la direction de Jean-François Damlencourt.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de I-MEP2 - Ingénierie - Matériaux, Mécanique, Environnement, Energétique, Procédés, Production , en partenariat avec CEA Grenoble/LITEN/DTNM/SEN/LR2N (laboratoire) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    Avant d'envisager le développement de modes tomographiques particuliers telle que la Tomo-TEM, une bonne pratique de la technique de base est indispensable. Cette dernière sera acquise sur un microscope électronique en transmission (TEM) et sur un microscope électronique à balayage (SEM) opérant en transmission. Pour ce faire, un TEM OSIRIS et un SEM Hitachi 5500 de la plateforme de nano-caractérisation du CEA Grenoble seront accessibles. En parallèle, la préparation d'échantillons par cryogénie devra être maitrisée pour faire, dans un premier temps, des observations simples et finalement des analyses plus complexes par tomographie électronique. Le travail durant la thèse pourra être organisé de la manière suivante : - En tomographie, comme dans beaucoup de techniques de caractérisation, la préparation d'échantillons conditionne la qualité des résultats obtenus. Aussi une attention toute particulière sera accordée à la maitrise et l'amélioration de la fabrication par faisceau d'ions (FIB). Cette technique permet de réaliser des échantillons sous la forme d'aiguilles. Ces échantillons sont particulièrement bien adaptés à l'observation tomographique avec des angles d'analyse variant de 0° à 360°. - Pour l'analyse des résultats, un travail d'analyse et d'implémentation rapide d'algorithmes de reconstruction est envisagé. Le travail consistera à travailler de concert avec des spécialistes du traitement d'images pour valider expérimentalement le choix des algorithmes retenus ou développés. - Les développements originaux de la thèse consisteront dans la mise en oeuvre de nouveaux modes d'acquisition telle que l'analyse chimique tomographique. Des algorithmes de fusion de données issues de la tomographie EFTEM et de la sonde atomique tomographique seront à développer afin d'obtenir une imagerie 3D chimique multi-échelle. Les analyses tomographiques seront effectuées sur divers échantillons mais plus spécifiquement sur des Nanoparticules enrobées dans des milieux sensibles (polymères, milieu biologique, alimentaire, …).

  • Titre traduit

    Characterization of nanoparticles in sensitive media by Transmission Electron Microscopy


  • Résumé

    Before to start with cryo-electron tomography, a good practice of the equipment is required. It will be acquired on a FEI Tecnai Osiris TEM. Cryo-sample preparation needs to be controlled in order to obtain amorphous ice in holes. Then it will be applied to a "hard" material such as TiO2 nanoparticles which are more suitable for the development of cryo-tomography and finally to a "soft" materials such as Lipidots which are drug nanocarriers. 3D reconstruction will also be performed.