ERC DREAM-SWIM : une prédiction fine aux interfaces entre matériaux et solutions aqueuses en microscopie électronique

Les microscopes électroniques actuels maintiennent l'état d'hydratation des échantillons au moyen de techniques de cryofixation ou en utilisant des cellules liquides dédiées. Cela, pour comprendre des interfaces cruciales, telles que celles des systèmes aqueux complexes. Mais aujourd’hui, l'étude des interfaces eau-solide dans le miscroscope électronique est limitée par la sensibilité des échantillons aqueux et des interfaces à l'action du faisceau d'électrons. Or, la connaissance des processus chimiques fondamentaux induits par l'interaction avec le faisceau d'électrons est nécessaire pour l'interprétation des résultats, la prédiction et la conception des expériences et pour atténuer potentiellement les effets du faisceau d'électrons. 

Dans le cadre du projet DREAM-SWIM, la lauréate de cette bourse ERC Consolidator, Patricia Abellan, propose de développer une nouvelle instrumentation et des approches pour déterminer directement les rendements des radicaux et des molécules produites ainsi que la cinétique des réactions dans le faisceau d'électrons, à l'interface entre les matériaux et les solutions aqueuses. « Ce nouveau concept nous permettra d'évaluer avec précision l'effet de facteurs importants dans la radiolyse de solutions aqueuses à l'intérieur du microscope, tels que les doses d'électrons très élevées, les substrats, le volume de liquide, la température ou l'effet des interfaces des nanomatériaux », explique-t-elle. 

Patricia Abellan a rejoint l'Institut des matériaux de Nantes (IMN) Jean Rouxel (CNRS/Nantes Université) en tant que lauréate du programme NExT Junior Talent en 2019 et a été recrutée en tant que chargée de recherche CNRS en 2020. Elle a obtenu sa licence en physique à l'Université d'Aalborg (Danemark) et son doctorat en sciences des matériaux à l'Université autonome de Barcelone et à l'Institut des sciences des matériaux de Barcelone (ICMAB-CSIC), en Espagne, en 2011. Elle a occupé des postes postdoctoraux à l'Université de Californie - Davis et au Pacific Northwest National Laboratory, aux États-Unis, avant d'occuper un poste de chercheur au SuperSTEM Laboratory (Daresbury, Royaume-Uni) en 2015. 

A l'IMN, elle encadre une équipe focalisée sur le développement et l'application de méthodes de microscopie électronique au sein de l’équipe Physique des matériaux et des nanostructures (PMN) grâce à des financements de l'ANR (projet JCJC et participation à plusieurs PRC et plus récemment PRCI), d'Horizon Europe (HORIZON-RIA), de FRI-BIOREGATE en Région Pays de la Loire et d'i-Site NExT. Ses recherches portent sur l'étude des interfaces solide-liquide sur des matériaux hybrides (organique-inorganique) à l'aide de la microscopie électronique ainsi que sur l'étude de la chimie et de la physique du rayonnement qui régissent les processus aux interfaces liquide-solide induits par le faisceau d'électrons dans un microscope électronique.