L’équipe est composée de physico-chimistes qui se sont toujours intéressés aux aspects structuraux et dynamiques de la matière en essayant de développer des nouvelles méthodes d'études par spectroscopie. Cet axe reste son domaine d'activité privilégié et se concentre, en RMN du solide, sur les études fondamentales de systèmes solides et de matériaux et sur la mise au point de méthodologies d'investigation, par exemple pour la caractérisation de parties amorphe et cristalline de polymères (plusieurs collaborations industrielles).

En ce qui concerne les liquides, l'équipe s'est depuis longtemps investie dans les méthodes fondées sur la relaxation de spin (avec de nombreuses applications sur l'étude de la mobilité moléculaire, notamment dans les systèmes biologiques). Un nouveau sujet de recherche, conduit en collaboration avec l'université de Turin, concerne les études théoriques et expérimentales des différents modes de transfert de l'hyperpolarisation du parahydrogène et son utilisation dans l'interprétation des phénomènes qui surviennent à la suite de réactions d'hydrogénation, avec comme objectif d'augmenter considérablement la sensibilité d'une expérience de RMN ou d'IRM.

Les travaux de l'équipe portent sur la structure et la dynamique des matériaux polymériques. Ils s'accompagnent de développements méthodologiques et instrumentaux avec, en particulier, la mise en oeuvre de gradients de champ radiofréquence. Les techniques usuelles d'IRM font appel à des gradients de champ statique, qui permettent le marquage spatial et qui conduisent ainsi à la production des images. L'équipe s'est investie dans l'utilisation des gradients de champ radiofréquence, ce qui a nécessité non seulement des développements théoriques mais aussi la réalisation d'une instrumentation adaptée à ces expériences.

Celles-ci peuvent présenter des avantages décisifs dans certaines situations, notamment pour l'étude de certains matériaux "mous" (élastomères par exemple). On peut citer également la combinaison des techniques de microscopie et de RMN haute résolution en phase solide afin de visualiser deux images séparées pour les phases cristalline et amorphe d'un polymère.

Pour utiliser au mieux la technique spectroscopique, il faut procéder à des développements qui permettent de concevoir de nouvelles méthodes de mesure et d’analyse des données spectroscopiques et de réaliser de nouveaux instruments (électroniques et informatiques). Outre les mesures par gradients de champ radiofréquence, qui nécessitent des sondes dédiées et parfois un équipement spécifique de déplacement de l’échantillon, l’équipe conduit des travaux sur la Résonance Quadrupolaire Nucléaire, une technique assez proche de la RMN mais qui se pratique sans champ magnétique et est capable de détecter les molécules azotées, en particulier les explosifs.

Cette technique de détection des explosifs (notamment ceux des mines anti-personnel) nécessite des développements théoriques, méthodologiques et instrumentaux très spécifiques, un savoir-faire que seuls quelques laboratoires possèdent.

RMN du liquide : intéractions moléculaires et dynamique

RMN du solide et RQN

Instrumentation et imagerie