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Métrologie : calibrants de pression pour la gamme 0 - 2 GPA

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International audience; La gamme des pressions moyennes 0-2 GPa est aujourd’hui couramment utilisée dans différents secteurs de recherche tels que biochimie et chimie, agroalimentaire, physique des matériaux et Sciences de l’Univers. Dans cette gamme de pression, les cellules optiques se sont fortement développées lors de la dernière décennie. Au cours des expériences en pression et en température contrôlées, une bonne maîtrise de la métrologie est un atout indispensable à l’obtention d’une mesure précise de la pression in situ, et donc d’une bonne reproductibilité des expériences. A ce jour, la mesure précise et conjuguée de ces deux paramètres reste une prouesse technique. Aucun des systèmes disponibles ne permet d'avoir une mesure des pressions avec une précision inférieure à 50MPa en cellule optique. De plus, il n'existe pas de méthode générale, si bien que la gamme de température utilisée, la cinétique des systèmes étudiés, ainsi que la précision requise sur la pression conditionnent très fortement la méthode à utiliser. Cet article fait le point sur les développements récents dans le domaine de la métrologie des moyennes pressions, au travers de quatre exemples détaillés : l'utilisation de billes de rubis, de fragments de quartz, d'un calibrant protéique ou de billes de polystyrène fluorescentes. Ces quatre méthodes reposent sur le même principe, l'utilisation du décalage induit par la pression sur le spectre, soit de fluorescence ou d’absorption IR, des différents calibrants. Le rubis et le quartz présentent la gamme d'utilisation la plus étendue en terme de température, mais n'offrent qu'une bien modeste précision pour des pressions inférieures à 1 GPa. De plus, une mesure précise de la pression nécessite un protocole souvent long mal adapté à l'étude des systèmes biologiques ou biochimiques à évolution rapide. En Outils et méthodes pour la recherche à haute pression : bilan 2005 2 revanche, les senseurs protéiques ont une réactivité adaptée aux systèmes biologiques, puisqu'ils répondent quasi instantanément aux variations de pression. De même, les Fluorosphères™ (des billes de polystyrène incluant dans leur matrice un fluorochrome chimique) qui conjuguent la facilité d'utilisation des billes de rubis, et la sensibilité des calibrants protéiques, devraient permettre à terme de travailler efficacement pour les pressions comprises entre 50 MPa et 3 GPa. La dernière partie présente de manière succincte quelque unes des perspectives de développement pour l’obtention d’un calibrant universel de moyenne pression.