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Auteur(s)
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Richard A. KOMOROSKI : Département de radiologie, pathologie, psychiatrie et biochimieUniversité de Sciences de médecine - Arkansas - Article paru dans : Analytical Chemistry, vol 65, n 24 - 15 déc. 1993 - p. 1068A - 1077A (traduction : Claude Véret ) et reproduit avec l’autorisation de l’American Chemical Society, Copyright 1994. Aucune reproduction n’est autorisée sans la permission de l’American Chemical Society.
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L‘Imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire (IRMN ) est devenue une technique de diagnostic de première importance en médecine clinique avec un accroissement permanent des applications dû en grande partie aux progrès dans la qualité des images et la rapidité de leur obtention. L’universalité du phénomène de résonance magnétique est bien connue des chimistes et des physiciens. En associant d’autres types d’information aux images, de nouvelles applications ont pu être développées, comme l’angiographie par résonance magnétique, la spectroscopie locale et l’imagerie spectroscopique, ainsi que l’IRM du fonctionnement du cerveau basée sur l’observation des changements dans la circulation du sang cérébral.
La croissance des applications non médicales de l’IRMN paraît lente devant celle de l’IRMN médicale. Ce décalage est dû aux difficultés techniques dans la conception de matériels spécifiques, au vaste domaine des applications et au caractère particulier de chacune d’elles (qui compliquent la standardisation de l’équipement ) ainsi qu’au coût élevé de cet équipement. La lenteur de sa croissance provient également de la nature particulière de l’IRMN, qui consiste à imposer une localisation spatiale à une technique spectroscopique chimiquement et physiquement sensible. En analyse chimique, les domaines de l’imagerie et de la spectroscopie ne sont pas étroitement reliés, sauf peut-être pour les analyses de surface. L’IRMN, quant à elle, fournit à la fois une technique d’imagerie et une sonde locale des propriétés spectroscopiques à l’intérieur d’un échantillon.
L’objectif de ce chapitre n’est pas de passer en revue les principes physiques de l’IRMN ni de présenter une vue d’ensemble des développements techniques des applications non médicales, ces sujets ayant déjà été présentés dans d’autres articles. Il s’agit ici d’évaluer l’état actuel et l’orientation future de cette technique et de faire ressortir la variété des informations contenues dans les images RMN, au travers d’applications récentes.
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2. Applications aux matériaux
2.1 Structure des polymères et des composites
Du fait des difficultés d’emploi de l’IRMN à des solides rigides, la plupart des applications pour les polymères ont été orientées vers les élastomères ou les structures gonflées . Le travail sur les matériaux pneumatiques en est un bon exemple. Les élastomères ont typiquement des largeurs de raie de 500 à 1 000 Hz et des valeurs de T2 de 0,1 à 2 ms, trop petites pour des techniques d’imagerie de Fourier avec des temps d’écho de spin classiques. Cependant, ces dernières peuvent être étendues à de faibles temps d’écho en combinant l’acquisition tridimensionnelle avec des impulsions radio courtes et de faibles gradients d’impulsions jusqu’à 2·10–3 T.
Des images caractéristiques peuvent être obtenues sur des sections de pneus qui ne contiennent pas de composants métalliques ferreux tels que des fils d’acier. À une résolution en surface de 100 µm (tranche de 200 µm), on distingue diverses couches de gomme de compositions variées, les limites des couches, l’arrangement des fils et les défauts physiques dans une coupe d’un pneu standard ceinturé de fibres. Une faible différence de composition entre deux couches qui ne pouvait être distinguée visuellement a pu être ainsi décelée et confirmée par la spectroscopie RMN de 13C .
Les propriétés mécaniques de matériaux chargés dépendent fortement du degré de dispersion de la charge. Pour exemple, une chape de pneu contenant une faible dispersion de noir de fumée présente de mauvaises performances de route. La dispersion de noir de fumée est habituellement mesurée, en surface, par des techniques mécanique ou photométrique. La figure 2 montre les images RMN de coupes de chape de pneu préparées spécialement pour avoir une...
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BIBLIOGRAPHIE
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