Nanoscintillateurs
Nanoscintillators
Christophe Dujardin et Benoit Mahler (équipe Luminescence), en collaboration avec des collègues de Montpellier, Grenoble et Lyon, ont publié un article invité intitulé "Inorganic nanoscintillators: current trends and future perspectives" dans la revue Advanced Optical Materials. Cet article a été suggéré par l’éditeur pour la catégorie « Hall of Fame » ainsi que pour une inside cover de la revue Advanced Optical Materials.
Christophe Dujardin and Benoit Mahler (Luminescence team), in collaboration with colleagues from Montpellier, Grenoble and Lyon, have published an invited article titled "Inorganic nanoscintillators: current trends and future perspectives" in the journal Advanced Optical Materials. This article was suggested by the editor for the "Hall of Fame" category and for an inside cover of the journal Advanced Optical Materials.
Lorsqu’un rayonnement (photons X, gamma, particules alpha, electrons, neutrons….) interagit avec la matière, elle peut émettre de la lumière. Ce phénomène est appelé scintillation. Depuis leur première utilisation par Röntgen en 1895, tout un champ de recherche a été développé afin d’améliorer les détecteurs, les appareils de radiographie, les caméras à positrons, les calorimètres pour la physique des hautes énergies… S’ils sont généralement utilisés sous formes de monocristaux, de fibres ou poudres, l’avènement des nanotechnologies a ouvert un champ de recherche sur les nanoscintillatreurs menant à des fonctionnalités nouvelles.
Dans cet article de revue, les auteurs discutent des mécanismes de relaxation d'énergie, qui présentent de nombreuses différences par rapport aux matériaux massifs usuels, et détaillent leurs nombreuses applications actuellement à l’étude, avec un accent particulier sur leur potentiel en tant qu'agents thérapeutiques.
Dans cet article de revue, les auteurs discutent des mécanismes de relaxation d'énergie, qui présentent de nombreuses différences par rapport aux matériaux massifs usuels, et détaillent leurs nombreuses applications actuellement à l’étude, avec un accent particulier sur leur potentiel en tant qu'agents thérapeutiques.
When radiation (X-ray photons, gamma rays, alpha particles, electrons, neutrons, etc.) interacts with matter, it can emit light. This phenomenon is called scintillation. Since their first use by Röntgen in 1895, an entire field of research has been developed to improve detectors, radiography equipment, positron cameras, calorimeters for high-energy physics, and more. While they are generally used in the form of single crystals, fibers, or powders, the advent of nanotechnologies has opened up a new field of research on nanoscintillators, leading to novel functionalities.
In this review article, the authors discuss energy relaxation mechanisms, which exhibit many differences compared to conventional bulk materials, and detail their numerous applications currently under study, with a particular focus on their potential as therapeutic agents.
In this review article, the authors discuss energy relaxation mechanisms, which exhibit many differences compared to conventional bulk materials, and detail their numerous applications currently under study, with a particular focus on their potential as therapeutic agents.
Oscillations collectives dans les foules humaines
Collective oscillations in human crowds
Nicolas Bain (équipe Liquides et Interfaces), en collaboration avec des collègues de Lyon et de Pampelune, a publié un article intitulé "Emergence of collective oscillations in massive human crowds" dans la revue Nature.
Nicolas Bain (team Liquides et Interfaces), with colleagues from Lyon and Pamplona, published an article entitled "Emergence of collective oscillations in massive human crowds" in the journal Nature.
Alors que les foules denses constituent l'un des environnements les plus dangereux de la société moderne, notre compréhension actuelle de leur dynamique repose principalement sur des modèles heuristiques de collision. La dynamique émergente des foules denses, composées de milliers d'individus, reste cependant un formidable problème à plusieurs corps qui manque de caractérisation expérimentale quantitative et d'explications enracinées dans les premiers principes.
Dans cette étude, les auteurs analysent la dynamique de milliers d'individus lors du festival de San Fermín (Espagne) et en déduisent une théorie physique des foules denses en milieu confiné. Les mesures révèlent que les foules denses peuvent s'auto-organiser en oscillateurs chiraux macroscopiques, coordonnant le mouvement orbital de centaines d'individus sans guidage externe. Guidés par lois de conservation et des principes de symétrie, les auteurs construisent un modèle mécanique qui montre que les forces de friction émergentes entraînent une transition de phase vers des oscillations chirales collectives, en parfait accord avec toutes leurs observations expérimentales.
Dans cette étude, les auteurs analysent la dynamique de milliers d'individus lors du festival de San Fermín (Espagne) et en déduisent une théorie physique des foules denses en milieu confiné. Les mesures révèlent que les foules denses peuvent s'auto-organiser en oscillateurs chiraux macroscopiques, coordonnant le mouvement orbital de centaines d'individus sans guidage externe. Guidés par lois de conservation et des principes de symétrie, les auteurs construisent un modèle mécanique qui montre que les forces de friction émergentes entraînent une transition de phase vers des oscillations chirales collectives, en parfait accord avec toutes leurs observations expérimentales.
While dense crowds constitute one of the most dangerous environments in modern society, our current understanding of their dynamics relies primarily on heuristic collision models. The emergent dynamics of dense crowds, composed of thousands of individuals, however, remains a formidable many-body problem that lacks quantitative experimental characterisation and explanations rooted in first principles.
In this study, the authors analyse the dynamics of thousands of individuals at the San Fermín festival (Spain) and derive a physical theory of dense crowds in a confined environment. The measurements reveal that dense crowds can self-organise into macroscopic chiral oscillators, coordinating the orbital motion of hundreds of individuals without external guidance. Guided by conservation laws and symmetry principles, the authors construct a mechanical model that shows that emerging frictional forces lead to a phase transition towards collective chiral oscillations, in perfect agreement with all their experimental observations.
In this study, the authors analyse the dynamics of thousands of individuals at the San Fermín festival (Spain) and derive a physical theory of dense crowds in a confined environment. The measurements reveal that dense crowds can self-organise into macroscopic chiral oscillators, coordinating the orbital motion of hundreds of individuals without external guidance. Guided by conservation laws and symmetry principles, the authors construct a mechanical model that shows that emerging frictional forces lead to a phase transition towards collective chiral oscillations, in perfect agreement with all their experimental observations.
L'or et l'argent sont-ils miscibles à l'échelle nanométrique ?
Are gold and silver miscible on the nanoscale?
Murilo Moreira, Emmanuel Cottancin, Michel Pellarin et Matthias Hillenkamp (équipe Agnano), en collaboration avec des collègues de Lyon et Campinas (Brésil) ont publié un article intitulé "Intrinsic coexistence of miscibility and segregation in gold-silver nanoalloys" dans la revue Small.
Murilo Moreira, Emmanuel Cottancin, Michel Pellarin and Matthias Hillenkamp (team Agnano), with colleagues from Lyon and Campinas (Brazil), published an article entitled "Intrinsic coexistence of miscibility and segregation in gold-silver nanoalloys" in the journal Small.
Les nanoalliages jouent un rôle central dans la transition écologique de nos sociétés. Pour toutes les propriétés qui dépendent fortement de la surface de la nanostructure (plasmonique, catalyse, etc.), la question de savoir si deux métaux se mélangent ou ségrègent à l'échelle nanométrique est essentielle. Mais même pour le système bimétallique le plus étudié, or-argent, la littérature est très controversée. Environ la moitié des publications décrivent un alliage parfait, comme dans le « bulk », tandis que l'autre moitié montre des structures cœur-coquille ségrégées.
Les auteurs ont étudié des nanoparticules d'AgAu, relaxées et sans surfactants, en utilisant la spectroscopie de rayons X dans un microscope électronique en transmission à balayage (STEM-EDX) et un traitement des données basé sur l'apprentissage automatique afin de résoudre la controverse. Ils montrent que la structure du nano-alliage AgAu est plus complexe qu'on ne le supposait auparavant, avec une coexistence intrinsèque de l'alliage au cœur des particules et un enrichissement continu de l'argent vers la surface. Ces résultats représentent une référence cruciale pour la validation des modèles théoriques.
Les auteurs ont étudié des nanoparticules d'AgAu, relaxées et sans surfactants, en utilisant la spectroscopie de rayons X dans un microscope électronique en transmission à balayage (STEM-EDX) et un traitement des données basé sur l'apprentissage automatique afin de résoudre la controverse. Ils montrent que la structure du nano-alliage AgAu est plus complexe qu'on ne le supposait auparavant, avec une coexistence intrinsèque de l'alliage au cœur des particules et un enrichissement continu de l'argent vers la surface. Ces résultats représentent une référence cruciale pour la validation des modèles théoriques.
Nanoalloys play a central role for the ecological transition of our societies. For all properties strongly depending on the nanostructure surface (plasmonics, catalysis, etc.) the question of whether two metals mix or segregate on the nanoscale is central but even for the most-studied bimetallic system, gold-silver, the literature is highly controversial. Roundabout half of the publications report perfect alloying, as in the bulk, whereas the other half show segregated core-shell structures.
The authors have investigated surfactant-free and relaxed AgAu nanoparticles using X-ray spectroscopy in a scanning transmission electron microscope (STEM-EDX) and machine learning-based data treatment in order to resolve the controversy. They show the AgAu nanoalloy structure to be more complex than previously assumed with an intrinsic coexistence of alloying in the core of the particles and a continuous enrichment of silver toward the surface. These results notably represent crucial benchmark references for the validation of theoretical models.
The authors have investigated surfactant-free and relaxed AgAu nanoparticles using X-ray spectroscopy in a scanning transmission electron microscope (STEM-EDX) and machine learning-based data treatment in order to resolve the controversy. They show the AgAu nanoalloy structure to be more complex than previously assumed with an intrinsic coexistence of alloying in the core of the particles and a continuous enrichment of silver toward the surface. These results notably represent crucial benchmark references for the validation of theoretical models.
Identifier le vin par son profil minéral
Identifying wines through their mineral signature
Leticia Sarlo, Fabien Rossetti, François Lux et Olivier Tillement (équipe FENNEC), en collaboration avec des collègues de l’IMP de Lyon, de l’ISA de Lyon, de la société M&Wine, de l’INRAE et de l’université de Reims Champagne Ardennes ont publié un article intitulé "Enhancing wine authentication: leveraging 12,000+ international mineral wine profiles and artificial intelligence for accurate origin and variety prediction" dans la revue Oeno One.
Leticia Sarlo, Fabien Rossetti, François Lux, and Olivier Tillement (FENNEC team), in collaboration with colleagues from the IMP of Lyon, ISA of Lyon, M&Wine company, INRAE, and the University of Reims Champagne-Ardenne, have published an article titled " Enhancing wine authentication: leveraging 12,000+ international mineral wine profiles and artificial intelligence for accurate origin and variety prediction" in the journal Oeno One.
La filière œnologique française est confrontée à des défis majeurs, comme l'évolution des habitudes de consommation, le changement climatique, la concurrence internationale et la fraude. Pour y répondre, un outil numérique innovant a été développé. Cet outil détermine rapidement le profil minéral de 41 éléments inorganiques. Une base de données de plus de 35 000 échantillons a été constituée, permettant de déterminer l’origine géographique à 92 % et le cépage principal à 85 %.
À terme, cette technologie pourrait prédire les paramètres de dégustation d’un vin grâce à son profil minéral, créant ainsi un « Jumeau Numérique » pour chaque vin. Cela offrirait aux œnologues un outil performant pour optimiser les assemblages et adapter les profils gustatifs aux préférences des consommateurs. La stabilité des minéraux dans les mélanges ouvre également la voie à la création de vins virtuels avec des prédictions fiables de leurs qualités sensorielles.
À terme, cette technologie pourrait prédire les paramètres de dégustation d’un vin grâce à son profil minéral, créant ainsi un « Jumeau Numérique » pour chaque vin. Cela offrirait aux œnologues un outil performant pour optimiser les assemblages et adapter les profils gustatifs aux préférences des consommateurs. La stabilité des minéraux dans les mélanges ouvre également la voie à la création de vins virtuels avec des prédictions fiables de leurs qualités sensorielles.
The French wine industry faces major challenges, including changing consumption habits, climate change, international competition, and fraud. To address these issues, an innovative digital tool has been developed. This tool quickly determines the mineral profile of 41 inorganic elements. A database of over 35,000 samples has been built, enabling the identification of geographic origin with 92% accuracy and the main grape variety with 85% accuracy.
In the long term, this technology could predict a wine’s tasting parameters based on its mineral profile, effectively creating a “Digital Twin” for each wine. This would provide winemakers with a powerful tool to optimize blends and tailor flavor profiles to consumer preferences. Additionally, the stability of minerals in blends paves the way for the creation of virtual wines, offering reliable predictions of their sensory qualities.
In the long term, this technology could predict a wine’s tasting parameters based on its mineral profile, effectively creating a “Digital Twin” for each wine. This would provide winemakers with a powerful tool to optimize blends and tailor flavor profiles to consumer preferences. Additionally, the stability of minerals in blends paves the way for the creation of virtual wines, offering reliable predictions of their sensory qualities.
