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Patricia Abellan, une chercheuse globe-trotteuse à la pointe de la microscopie électronique

Le 28 novembre 2023

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Patricia Abellan est arrivée en France en septembre 2019 pour développer son activité de recherche au sein de l’Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN - Nantes Université - CNRS). Une arrivée inscrite dans le cadre d’un projet dont elle allait prendre la direction : e-Bridge. "Ce projet visait à développer des méthodes d’analyse en microscopie électronique avancée, pour mieux comprendre le lien entre la structure des matériaux et leurs propriétés."

Obtenir des images à très haute résolution

La microscopie électronique dont parle Patricia Abellan est ainsi nommée car elle utilise des faisceaux d’électrons comme source de rayonnement. Elle permet d’obtenir des images à très haute résolution porteuses d’informations (à l’échelle de l’atome !) sur la structure du matériau, ses types de liaisons moléculaires, sa composition chimique, pour expliquer les propriétés du matériau. "Le but, c’est d’arriver à quantifier les choses, pas seulement à les imager".

Par sa technologie, la microscopie électronique permet également d’obtenir des informations sur les structures et la chimie de matériaux dans des zones très restreintes, inaccessibles avec un microscope optique. L'objectif est d'appliquer cette capacité à des environnements et des endroits spécifiques tels que les milieux liquides, les zones d’interactions entre deux matériaux ou entre les matériaux et leur environnement. "Interactions aux bio-interfaces", c’est d’ailleurs le sujet de recherche qui a succédé au projet e-Bridge.

Une recherche fondamentale, appliquée et collaborative !

Aujourd’hui, avec son équipe, Patricia Abellan travaille sur deux lignes de recherche. L’une est fondamentale et porte sur l’eau et ses interfaces (en premier lieu avec les substrats utilisés pour la microscopie électronique). L’autre est appliquée : elle concerne d’une part l’os et ses interfaces (dent-émail, os-tendon, os-cartilage...) en collaboration avec le laboratoire RMeS à Nantes (Médecine régénérative et squelette), et d'autre part les membranes de filtration fonctionnalisées (pour la valorisation des microalgues) en collaboration avec le laboratoire GEPEA à Saint-Nazaire (Génie des procédés Environnement-Agroalimentaire). Ces projets ont été lancés en 2022 mais déjà, la chercheuse pense "au coup d’après".

Car si la microscopie électronique a joué un rôle clé dans la découverte et la connaissance des matériaux, la recherche est aujourd’hui limitée par le fait que cette technique est aussi potentiellement destructive : "les électrons entrent en interaction très forte avec la matière et peuvent l’altérer. Notre objectif est de mesurer et de modéliser les effets de la charge ionisante des électrons sur les matériaux observés, lorsqu’il y en a". A terme, une plate-forme pourrait être mise à disposition de tous les chercheurs pour intégrer le rôle des électrons dans leurs observations. "Ce projet était conditionné au résultat d’un appel à projet et nous venons de recevoir une réponse positive ! Cela se traduit par l’obtention d’un financement sous la forme d’une bourse ERC Consolidator Grant" (ERC pour European Research Council).

"À Nantes, l’environnement est stimulant pour la recherche en microscopie électronique, et les perspectives d'avenir très excitantes !"
Patricia ABELLAN

Quoi qu’il en soit, la chercheuse globe-trotteuse (pas moins de six collaborations actives avec des laboratoires étrangers) semble avoir trouvé à Nantes un contexte favorable aux activités de recherche. Elle souligne d’ailleurs les expertises "complémentaires et de très haut niveau" de ses collègues de l’IMN et des collaborateurs des laboratoires de recherche au sein des sites nantais, "qui ont été déterminantes pour le développement de projets interdisciplinaires passionnants". Quatre ans après qu’elle ait posé ses valises, elle n’envisage pas de repartir : "l’environnement est stimulant pour la recherche en microscopie électronique, et les perspectives d'avenir très excitantes !"