16/11/22
Le département des sciences de la Terre de l’université d’Amsterdam étudie la Terre en tant que système entièrement couplé, en mettant l’accent sur les interactions entre le géo, l’hydro, le bio, le cryo et l’atmosphère. Leur objectif principal est d’améliorer la compréhension des processus qui façonnent notre planète et affectent notre vie quotidienne.
Ces efforts de recherche nécessitent une approche complexe du système terrestre, à la fois expérimentale et théorique. VU Amsterdam utilise des laboratoires internes et de terrain à la pointe de la technologie, complétés par une suite d’outils de modélisation et d’observation de la Terre pour atteindre les objectifs de recherche.
Les Inclusions de Fusion (MI) sont de petites gouttelettes de silicate fondu qui sont piégées dans les minéraux volcaniques pendant leur croissance à partir de magmas, originaires des profondeurs du manteau terrestre. Les chercheurs du département des sciences de la Terre de l’université d’Amsterdam étudient ces inclusions de fusion pour retrouver les caractéristiques chimiques et physiques des magmas au moment de leur origine.
Les petites gouttelettes de fusion portent l’ADN des magmas profonds et peuvent aider à comprendre comment se forment les continents et les îles océaniques au fond de l’océan. Afin d’étudier correctement les inclusions de fusion, elles doivent être homogènes et constituées uniquement de fusion vitreuse.
Malheureusement, plus de 90 % des inclusions de fusion piégées naturellement homogènes ont subi des modifications post-entraînement pendant le refroidissement, notamment une cristallisation partielle ou complète de la fusion.
Dans ces cas, un chauffage en laboratoire est nécessaire pour ramener le MI à son état de fusion homogène d’origine, suivi d’une trempe rapide de la fusion pour produire une phase vitreuse homogène avant que la microanalyse puisse être entreprise.
Cela nécessite un équipement spécialisé qui est très difficile à fabriquer.
La céramique a été choisie comme matériau de base pour l’étage de chauffage de l’équipement d’essai en raison de sa capacité à résister à des températures extrêmes. L’étage chauffant a été construit par le département des sciences de la terre de la Vrije Universiteit Amsterdam et devait permettre de réaliser des expériences micro thermométriques à haute température pour l’homogénéisation des inclusions de fusion.
La construction unique de l’outil a permis l’homogénéisation d’inclusions de fusion avec 50-100 minéraux en même temps dans une expérience de chauffage/trempage. VU Amsterdam a tenté d’utiliser l’impression 3D d’autres fournisseurs, mais a déterminé que seule la technologie Admaflex de Nano Dimension était adaptée à cette tâche.
Impression 3D en céramique Formlabs vs Admaflex
L’impression 3D en céramique Admaflex était idéale pour la conception complexe de l’étage de chauffage, associée aux températures élevées de l’expérience.
L’étage de chauffage imprimé avec la technologie Admaflex a permis de ramener les inclusions fondues à leur état homogène d’origine, ce qui a permis à l’université de déterminer leur composition chimique et les isotopes associés.
« Nous avons essayé de fabriquer les pièces en céramique avec notre imprimante 3D polymère Formlabs, mais cela n’a pas fonctionné. Avec l’aide des connaissances et de l’expertise d’Admatec en matière d’impression 3D de céramique, nous avons installé l’étage de chauffage et sommes maintenant en mesure d’étudier le MI. » – Jacob Arends, Recherche technique/Éducation à la Vrije Universiteit Amsterdam
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