La résonance magnétique nucléaire à très haut champ accessible aux industriels

Le centre de résonance magnétique nucléaire à très haut champ (CRMN) de Lyon, unité de recherche d’excellence du CNRS, a lancé le 18 janvier une plateforme dédiée aux industriels. L'objectif : rendre accessible à la recherche privée des méthodes et instrumentations RMN de pointe développées et maîtrisées par la recherche publique.

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La résonance magnétique nucléaire à très haut champ accessible aux industriels

« Nous devons renforcer les liens entre la recherche fondamentale et la recherche appliquée », a lancé Antoine Petit, PDG du CNRS à l’occasion du lancement, le 18 janvier, d’une plateforme de cherche de résonance magnétique nucléaire (RMN) ouverte aux entreprises, dans le cadre du dispositif régional IRICE.

Portée par le centre de résonance magnétique nucléaire à très haut champs (CRMN), et placée sous la triple tutelle du CNRS, de l’université Claude Bernard et de l’école normale supérieure de Lyon, cette initiative propose aux industriels et aux PME d’accéder à des équipements scientifiques d’excellence dans le domaine de l’étude de la matière à l’échelle atomique. De quoi bénéficier d'importantes et récentes avancées de la RMN, dont l'usage de champs magnétiques plus intenses.

Une cartographie dynamique des structures moléculaires

La résonance magnétique a de solides atouts pour intéresser les industriels : elle permet de générer une représentation, dynamique et en trois dimensions, des plus petits composants de la matière. Elle s’appuie sur l’interaction entre les spins des noyaux atomiques et un champ magnétique qui génère des fréquences de résonance spécifiques. Ces dernières sont observées et interprétées par les chercheurs pour comprendre la structure de la molécule.

« Cette technologie permet de mieux comprendre certaines propriétés macroscopiques de la matières qui sont produites à l’échelle atomique », explique Guido Pintacuda, directeur du CRMN. « De telles observations peuvent intéresser de nombreuses industries, comme la chimie, avec par exemple l’analyse de l’effet d’un catalyseur, ou encore la santé, en offrant une meilleure compréhension des effets d’un adjuvant utilisé dans un vaccin ». Le secteur de l’énergie a également montré son intérêt pour ce type d’analyse, notamment pour trouver de nouveaux matériaux pour améliorer l’efficacité des batteries .

Un spectromètre de 1 gigahertz

Si la recherche privée utilise déjà des spectromètres RMN, cette plateforme leur ouvre des méthodes et des instruments jusqu'ici hors de leur portée : champs magnétiques élevés (600-1000 MHz), sondes permettant la rotation des échantillons à très haute vitesse, techniques d’hyperpolarisation dont la DNP (Polarisation Dynamique Nucléaire). Des avancées qui « bouleversent les horizons de cet outil en augmentant de façon considérable à la fois sa sensibilité et sa résolution », selon un communiqué du CNRS.

Le centre dispose de 7 spectromètres, capables de réaliser des analyses d’éléments solides ou liquides, dont un appareil de 1 gigahertz (GHz), l’un des plus puissants au monde, doté d’un aimant de 23,5 tesla (T). Dans le cadre de l’analyse RMN la puissance joue un rôle important : plus elle est élevée, plus l’image obtenue gagne en résolution et plus l’opération est réalisée rapidement. « Le Centre a été conçu autour de ce spectromètre 1 Ghz. Nous en avons fait l’acquisition en 2010. Il a attiré de nombreux talents CRMN et a été à l’origine de nombreuses publications », met en avant Guido Pintacuda.

Quatre niveaux d'entrée pour les industriels

C’est à la fois cet équipement hors norme et les compétences uniques des chercheurs que le centre ouvre aux industriels. La plateforme propose quatre niveaux d’entrée pour mettre en place des projets communs :

  • L’entreprise possède en interne des compétences en RMN et dans ce cas les machines sont prêtées à l’industriel pendant un certain temps
  • Si l’entreprise ne possède pas les compétences, du personnel du laboratoire peut être mis à contribution pour répondre à un besoin spécifique.
  • L’industriel soulève un problème et les chercheurs du CRMN ont carte blanche pour le résoudre.
  • Enfin l’industriel et le Centre noue un partenariat de recherche autour d’un sujet précis.

« Donner de la matière à la recherche fondamentale »

« L’idée est de nouer des partenariats gagnants-gagnants avec les industriels. Cela ne freinera pas la recherche au CRMN, bien au contraire. Nous souhaitons pouvoir nous appuyer sur des projets concrets pour donner de la matière à la recherche fondamentale », appuie Guido Pintacuda. « Pour les industriels, c’est une opportunité de bénéficier d’outils de R&D de pointe ».

Les industriels peuvent soumettre dès à présent leurs projets via le site internet du centre. Ceux-ci seront examinés puis feront l’objet, si acceptés, d’un contrat entre l’industriel et le centre de recherche, comportant d’éventuelles clause de confidentialité.

Le CRMN va continuer de moderniser ses équipements. En 2020, un spectromètre de 1,2 Ghz a été installé sur deux centres de recherche européens, à Zurich (Suisse) et à Florence (Italie). Le centre lyonnais compte prochainement compléter son parc machines avec un équipement de ce type. « Vraisemblablement à l’horizon 2023 », selon Guido Pintacuda.

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