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synchrotron de Grenoble

Vue aérienne de ESRF-ESB -synchrotron de Grenoble © ESRF/P. Jayet

Après 20 mois de fermeture, le synchrotron européen de Grenoble (ESRF) – Installation Européenne de Rayonnement Synchrotron – met le 25 août à disposition des scientifiques du monde entier le premier synchrotron au monde de 4e génération à haute énergie, ESRF-EBS (pour Source Extrêmement Brillante).

Cette nouvelle machine est composée d’un anneau de 844 mètres de circonférence dotés de composants innovants, générant des faisceaux de rayons X 100 fois plus brillants que le précédent synchrotron, et 10 000 milliards de fois plus brillants que les équipements médicaux.

ESB

Il a fallu 9 mois pour installer la nouvelle machine dans le tunnel de 844 m et aligner 10 000 composants technologiques innovants et 5 km de lignes de lumière avec une précision de 50 microns – environ la moitié de l’épaisseur d’un cheveu humain. Le 28 novembre 2019, les premiers électrons étaient injectés dans le nouvel anneau de stockage EBS © ESRF/Stef Candé

Avec des performances multipliées par 100, ESRF-EBS permettra d’explorer en 3D la matière, du mètre au nanomètre, et ainsi de mieux comprendre la complexité de la matière vivante et condensée.

Il sera ainsi possible d’obtenir avec encore plus de précision un scan 3D d’un organe humain ou même d’un corps entier à une résolution micrométrique pour mieux comprendre les processus d’infection, comme dans des maladies comme la COVID-19. Ou bien de cartographier encore plus finement le cerveau humain au niveau des synapses. Les enjeux concernant les maladies neuro-dégénératives ou l’intelligence artificielle seront ainsi mieux appréhendées.

La présence et la toxicité dans l’environnement de nanoparticules issues de nos produits du quotidien à des doses jusqu’ici indétectables pourront être quantifiées tout comme par exemple le suivi des atomes de lithium pendant le cycle de vie des batteries et l’amélioration le processus de charge.

Dans un tout autre domaine l’autopsie virtuelle d’une momie dans son sarcophage jusqu’au niveau cellulaire ou un scan 3D du crâne d’un dinosaure T-rex jusqu’aux lignes de croissance des dents sera encore plus performant.

Le coronavirus déjà sous l’œil de l’ESB

D’ores et déjà, la nouvelle source de rayonnement synchrotron EBS a été mise au service de recherches sur le Covid-19 dans deux domaines : celui de la biologie structurale pour comprendre le fonctionnement et l’interaction du virus avec la cellule hôte, et contribuer ainsi au développement de vaccins ou d’antiviraux efficaces ; celui de l’imagerie 3D pour scanner des organes humains entiers (poumons) et comprendre les effets du coronavirus, notamment lors de la phase de surinfection.

Financé à hauteur de 150 millions d’euros (sur 2015-2022) par 22 pays qui ont uni leurs forces pour construire cette infrastructure, l’ESB ouvre déjà la voie à plus d’une douzaine de projets de recherche dans le monde, aux États-Unis, au Japon, ou en Europe.