Un spectromètre de masse de 18 teslas s'installe à Rouen

Rattaché à l'institut CARMeN de l'université de Rouen Normandie, cet instrument est considéré comme le plus puissant au monde dans sa catégorie. Il permettra de repousser les limites de l'analyse de mélanges complexes de résidus chimiques, tels que des polluants contenus dans l'eau.

Sylvie Latieule

Publié le 9 mars 2025 à 00h00

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Image d'illustration de l'article — Le nouveau spectromètre de masse doté d'un aimant de 18 teslas.

Le 31 janvier dernier, l'université de Rouen Normandie a inauguré l'arrivée d'un tout nouveau spectromètre de masse à transformée de Fourier, qui sera rattaché à l'institut CARMeN, résultat de la fusion des laboratoires COBRA et LCMT (laboratoire de chimie moléculaire et thio-organique) de Caen, spécialisés en chimie moléculaire.

Construit parla société Bruker, ce spectromètre de masse est équipé d'un aimant supraconducteur de 18 teslas (FTITCR 18 T). À ce titre, il sera « le plus puissant du monde » a affirmé Antoine Petit, le président-directeur général du CNRS. Carlos Afonso, enseignant-chercheur à l'institut CARMeN, a expliqué, pour sa part, en quoi cet instrument peut être considéré comme exceptionnel: « Toutes les performances de l'appareil augmentent avec le champ magnétique : la résolution, la précision des mesures, la vitesse d'acquisition, etc. Ce qui était un défi jusqu'à présent, sur une machine 12 T, devient facile ». Ainsi, le FTITCR 18 T devrait être en mesure de repousser les limites de l'analyse des mélanges chimiques les plus complexes. En effet, la spectrométrie de masse est une technique analytique utilisée pour mesurer lamasse de molécules. Elle permet, par exemple, de détecter des polluants dans l'eau ou d'analyser des échantillons biologiques.

Les méthodes conventionnelles se concentrent essentiellement sur des analyses ciblées, cherchant des molécules connues au sein de mélanges solides ou liquides complexes. « C'est une méthode extrêmement efficace, mais elle présente une limite : toute pollution inconnue passe inaperçue et n'est donc pas détectée », a ajouté Carlos Afonso. L'acquisition du nouveau spectromètre a été financée parle CNRS, TotalEnergies et la région Normandie, tandis que son installation et la logistique qui en découle ont été prises en charge par l'université de Rouen Normandie. Grâce à la résolution exceptionnelle du spectromètre, il devient possible de détecter toutes les molécules présentes dans un mélange, même en très faibles quantités. Tous ces composés sont ensuite identifiés à l'aide de logiciels automatisés qui leur attribuent leur formule chimique unique.

Une exploitation en partenariat

Tous les indices

S'il se trouve localisé à Rouen, cet appareil s'inscrit dans le cadre d'un projet ambitieux mené parle laboratoire commun iC2MC, dédié à la caractérisation d'échantillons d'intérêt pour le secteur de l'énergie. Ce dernier réunit, bien entendu, des experts de l'institut CARMeN, mais aussi des experts de l'Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les matériaux (IPREM), à Pau, de TotalEnergies et du National High Magnetic Field Laboratory, en Floride. Les potentialités de cet appareil vont insuffler une nouvelle dynamique à leurs recherches communes sur les biocarburants, les batteries et les panneaux solaires.

Cet instrument positionne tous ces protagonistes au premier rang de la recherche mondiale, tout en renforçant la capacité française à répondre à de grands défis sociétaux actuels. En ce sens, il est déjà mobilisé sur des problématiques environnementales telles que l'analyse des résidus des mégafeux et leur impact sur l'eau potable. Il jouera également un rôle clé dans l'identification des composés peret polyfluoroalkylés (PFAS) et des polluants très persistants dans l'environnement. « Seule une vingtaine de PFAS est actuellement réglementée et recherchée par des analyses ciblées. Or, nous savons qu'il en existe des milliers qui, en se dégradant dans la nature, peuvent générer des millions de métabolites. Il y a un réel enjeu autour de leur caractérisation, tant pour l'environnement que pour la santé », précise Carlos Afonso.

Enfin, dans une démarche d'ouverture et de collaboration, le nouveau spectromètre va rejoindre le réseau national du CNRS In-franalytics, qui permet d'offrir à la communauté scientifique un accès privilégié à des équipements d'exception. Ce réseau compte déjà 23 équipements analytiques (9 RMN, 8 RPE, 6 FT-ICR) répartis sur 13 sites affiliés à 18 unités de recherche.