Porté par le Centre de Radiofréquences, Optique et Micro-nanoélectronique des Alpes (CROMA) de l’USMB, le projet CLEAR-THz vient d’achever sa phase d’étude préliminaire. Menés avec des partenaires de l’université de Pau et des Pays de l’Adour (UPPA) et de l’université de Saragosse (UNIZAR) dans le cadre de l’alliance universitaire européenne UNITA, ces travaux démontrent que les ondes térahertz peuvent être utilisées pour détecter et quantifier la chlorite dans les roches de schiste.
Une preuve de concept validée
L’objectif principal du projet de recherche CLEAR-THz était de déterminer si la méthode d’analyse par spectroscopie térahertz permettait d’identifier la présence de chlorite dans les roches de schiste et d’en mesurer la teneur. Pour vérifier cette hypothèse, les chercheurs ont comparé les résultats obtenus par ondes térahertz à ceux de méthodes d’analyse de référence utilisées depuis plusieurs décennies. Les différentes campagnes de mesures ont permis de confirmer que cette technologie est capable non seulement de détecter la chlorite, mais aussi d’en quantifier la proportion dans un échantillon rocheux.
Cette preuve de concept est particulièrement intéressante pour les géologues, qui doivent aujourd’hui recourir à des analyses souvent longues et destructives. À l’inverse, la spectroscopie térahertz permet d’obtenir rapidement des informations sans altérer l’échantillon étudié.
Des perspectives de recherche inattendues
Au cours du projet, les chercheurs impliqués ont également observé un phénomène qu’ils n’avaient pas anticipé. En effet, en soumettant des échantillons à différentes températures, ils ont constaté que la signature térahertz (c’est-à-dire un motif spécifique dans la façon dont les roches absorbent ou reflètent ces ondes) associée à la chlorite évoluait au fur et à mesure de sa dégradation.
Ces résultats laissent entrevoir la possibilité d’utiliser, à terme, les ondes térahertz pour étudier l’état de transformation des argiles présentes dans les roches. Cette information pourrait apporter de précieux indices sur leur histoire géologique, les températures auxquelles elles ont été exposées ou encore leur évolution au cours du temps. Cette piste devra toutefois faire l’objet de travaux complémentaires afin d’être confirmée.
UNITA, un catalyseur de collaborations scientifiques
Le projet a également permis de renforcer les liens entre les chercheurs de l’USMB, de l’UPPA et de l’UNIZAR. Plusieurs visites de travail et séminaires ont été organisés entre les trois établissements, favorisant les échanges de compétences entre spécialistes des ondes térahertz (à l’USMB), géologues (à l’UPPA) et experts des argiles (à UNIZAR).
Pour Maxime Bernier, enseignant-chercheur au CROMA et porteur du projet à l’USMB, cette complémentarité disciplinaire illustre pleinement l’intérêt des collaborations développées au sein d’UNITA, qui permettent de réunir des spécialistes de domaines très différents autour d’une même problématique scientifique : « Pour un sujet pluridisciplinaire comme celui-ci, c’est d’un grand intérêt » explique-t-il.
Un projet qui essaime de nouvelles collaborations
Au-delà des résultats scientifiques, CLEAR-THz a déjà généré plusieurs opportunités de recherche. Les séminaires organisés dans le cadre du projet ont notamment suscité l’intérêt de chercheurs grenoblois de l’Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), qui ont proposé de nouveaux échantillons à étudier avec les équipements du laboratoire CROMA. Deux étudiants (Nahel Zaki et Joseph Maistre) en licence de physique-chimie à l’USMB participent actuellement à ces travaux dans le cadre d’un stage.
Ces recherches s’appuient en partie sur les équipements de la plateforme PLATERA, dédiée aux technologies térahertz. Initialement développée pour répondre à des besoins industriels, cette plateforme confirme ainsi son potentiel pour accompagner des projets académiques interdisciplinaires et favoriser l’émergence de nouvelles collaborations.
Les partenaires poursuivent désormais leurs échanges en vue de la rédaction d’un article scientifique et réfléchissent à la suite à donner à ces premiers résultats, qui pourraient ouvrir la voie à de nouveaux projets de recherche, à la fois au sein du réseau de l’alliance UNITA, mais également à l’échelle locale, grâce aux collaborations et échanges déjà initiés, notamment avec le laboratoire ISTerre à Grenoble.
En savoir plus
- Contact: Maxime Bernier
- Consultez l’article de présentation du projet CLEAR-THz sur le site de l’USMB