{"id":8886,"date":"2021-06-24T10:05:47","date_gmt":"2021-06-24T08:05:47","guid":{"rendered":"http:\/\/www.cinam.univ-mrs.fr\/cinam\/?p=8886"},"modified":"2021-06-25T21:02:00","modified_gmt":"2021-06-25T19:02:00","slug":"percer-le-nanomonde-des-parois-cellulaires-vegetales-grace-a-limagerie-hyperspectrale-en-champ-proche-optique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cinam.univ-mrs.fr\/cinam\/2021\/06\/24\/percer-le-nanomonde-des-parois-cellulaires-vegetales-grace-a-limagerie-hyperspectrale-en-champ-proche-optique\/","title":{"rendered":"Percer le nanomonde des parois cellulaires v\u00e9g\u00e9tales ! Gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019imagerie hyperspectrale en champ proche optique"},"content":{"rendered":"

Avec 3000 Milliards d\u2019individus, l\u2019arbre constitue l\u2019un des mat\u00e9riaux,\u00a0le bois, le plus r\u00e9pandu sur Terre mais aussi l\u2019un des plus indispensable pour la survie humaine. Leur grande diversit\u00e9 s\u2019exprime dans une grande vari\u00e9t\u00e9 de propri\u00e9t\u00e9s physiques et bio-chimiques leur donnant des fonctionnalit\u00e9s diff\u00e9rentes impliqu\u00e9es dans notre quotidien, allant de fonctions simples comme notre respiration, notre alimentation ou notre bien-\u00eatre, \u00e0 des fonctions d\u2019exploitation pour le b\u00e2timent, le papier ou l\u2019\u00e9nergie… De mani\u00e8re surprenante cette diversit\u00e9 est obtenue uniquement \u00e0 partir de trois polym\u00e8res \u00e0 savoir la cellulose, l\u2019h\u00e9micellulose et la lignine repr\u00e9sentant plus de 90% des constituants du bois.<\/p>\n

La diversit\u00e9 provient alors de l\u2019arrangement et des proportions de ces polym\u00e8res. Les arbres ont en effet une structure hi\u00e9rarchique, \u00e0 savoir que leurs propri\u00e9t\u00e9s et apparences macroscopiques proviennent in\u00e9vitablement de leurs structures aux \u00e9chelles micro et nanom\u00e9trique. Cela conduit \u00e0 s’interroger sur la relation entre la distribution chimique, l’organisation structurelle et les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques, thermiques et optiques \u00e0 l\u2019\u00e9chelle nanom\u00e9trique. Comment les variations nanom\u00e9triques vont influencer la r\u00e9ponse globale de l\u2019arbre\u00a0? Et r\u00e9ciproquement comment une action externe peut modifier l\u2019arrangement mol\u00e9culaire et les propri\u00e9t\u00e9s associ\u00e9es\u00a0? Ces questions constituent un enjeux soci\u00e9tal d\u2019envergure et pour y r\u00e9pondre, il est n\u00e9cessaire d\u2019acc\u00e9der aux propri\u00e9t\u00e9s nanom\u00e9triques.<\/p>\n

Nos premi\u00e8res \u00e9tudes sur le bois en 2014, utilisant la nanoindentation par microscopie \u00e0 force atomique (AFM), nous ont permis d\u2019extraire les propri\u00e9t\u00e9s nanom\u00e9caniques de la paroi cellulaire. Pour aller plus loin dans la compr\u00e9hension de la morphog\u00e9n\u00e8se du bois, et ainsi corr\u00e9ler les propri\u00e9t\u00e9s physiques \u00e0 la distribution chimique, il nous a sembl\u00e9 important d\u2019aller vers une technique alliant AFM et spectroscopie optique. Nous nous sommes alors tourn\u00e9s vers l\u2019entreprise Neaspec gmbh (Attocube) r\u00e9put\u00e9e pour son syst\u00e8me de champ proche optique diffusif (s-SNOM) dans l\u2019infrarouge, gamme spectrale sp\u00e9cifique \u00e0 la cellulose, l\u2019h\u00e9micellulose et la lignine. Nos r\u00e9sultats rassembl\u00e9s dans cet article montrent le potentiel de cette technique pour acc\u00e9der et relier entre-elles des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques, les constantes optiques et la distribution chimique in situ de la paroi cellulaire du bois.<\/p>\n

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Partenaires<\/strong> : Ces travaux sont issus d\u2019une collaboration entre le CINaM, l\u2019Institut Fresnel, l\u2019ORNL (Oak Ridge National Lab, USA) et la soci\u00e9t\u00e9 Neaspec Gmbh.<\/p>\n

R\u00e9f\u00e9rence :<\/strong> \u201cIn-situ plant material hyperspectral imaging : determination of chemistry and optical properties using multimodal scattering nearfield optical microscopy\u201d, A. Charrier, A. Normand, A. Passian, P. Schaefer and A. L. Lereu, Comm. Mat., 2, 59 (2021).<\/p>\n