Regarder sous la surface

Au fil du temps, la surface de l’exsudat végétal peut changer à mesure que le matériau vieillit. Même si ces changements ne font qu’un nanomètre d’épaisseur, ils peuvent toujours bloquer la vue ci-dessous.

« Nous devons examiner la plupart des matériaux sous cette couche supérieure, sinon nous n’aurons aucune nouvelle information sur les exsudats végétaux », a déclaré Dimosthenis Sokaras, scientifique principal du SSRL.

Classiquement, les molécules contenant du carbone et de l’oxygène étaient étudiées avec des énergies plus faibles, appelées rayons X « mous », qui ne pourraient pas pénétrer les couches de débris. Pour l’étude, les chercheurs ont envoyé des photons de rayons X à haute énergie, appelés rayons X « durs », dans l’échantillon. Les photons passent à travers la couche supérieure nuageuse et dans le réseau d’éléments d’échantillon ci-dessous. Les rayons X durs ne restent pas collés à la surface, contrairement aux rayons X mous, a déclaré Sokaras.

Une fois à l’intérieur, les photons à haute énergie sont diffusés par les éléments d’exsudat de la plante et capturés par le large éventail de cristaux de silicium parfaitement alignés dans le SSRL. Le cristal filtre uniquement les rayons X qui sont diffusés à partir d’une longueur d’onde particulière et les canalise dans un minuscule détecteur, un peu comme la façon dont un évier de cuisine draine l’eau dans son évier.

Ensuite, l’équipe a fait correspondre les différences de longueur d’onde entre les photons incidents et diffusés avec les niveaux d’énergie du carbone et de l’oxygène de l’exsudat des plantes, fournissant des informations moléculaires détaillées sur l’échantillon australien unique.

Un chemin vers l’avenir

Comprendre la chimie de chaque exsudat végétal permettra de mieux comprendre l’art aborigène australien et les approches d’identification et de conservation des équipements, explique Rafaella Georgiou, physicienne au Synchrotron SOLEIL.

« Maintenant, nous pouvons aller de l’avant et étudier d’autres matériaux organiques culturellement importants en utilisant cette puissante technique de rayons X », a-t-il déclaré.

Les chercheurs espèrent que les personnes travaillant dans l’analyse du patrimoine culturel verront cette puissante technique de rayonnement synchrotron comme une méthode précieuse pour déterminer la chimie de leurs échantillons.

« Nous voulons tendre la main à cette communauté scientifique et dire: » Écoutez, si vous voulez apprendre quelque chose sur un échantillon de votre patrimoine culturel, vous pouvez venir à un synchrotron comme SSRL «  », a déclaré Bergmann.

SSL est une installation pour les utilisateurs du DOE Office of Science. Outre le SSRL, une partie de ces recherches a été réalisée à SOLEIL en France et dans trois laboratoires du Centre National de la Recherche Scientifique (PPSM, IPANEMA, IMPMC). L’Université de Pise, l’Université Paris-Saclay, l’Université de Melbourne, l’Université Flinders, l’Australian Synchrotron International Synchrotron Access Program et d’autres organisations ont également soutenu cette recherche.

Référence: Georgiou R, Popelka-Filcoff RS, Sokaras D, et al. Découvrez la chimie des exsudats végétaux australiens à partir d’une collection historique unique. PNAS. 2022 ;119(22):e2116021119. deux: 10.1073/pnas.2116021119

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