La « polarisation nucléaire dynamique » (DNP) haut champ est en passe de révolutionner la RMN (résonance magnétique nucléaire) en phase solide, une technique d’analyse chimique réputée « fournir une information ultra-riche sur un signal très faible », voire trop faible pour des analyses de durées raisonnables. « Nous sommes au milieu du gué, annonce Gaël de Paëpe. Nous avons ramené la durée d’une analyse d’un an à un jour et nous espérons gagner encore trois ordres de grandeur ! »
Alors que les expériences de DNP ont longtemps été limitées à un champ magnétique inférieur au tesla, l’apparition récente de spectromètres commerciaux à haut champ magnétique a changé la donne. L’Inac a acquis fin 2011 la troisième machine de DNP au monde utilisant un champ magnétique de dix teslas. « Nous sommes en train de transformer cette machine pour qu’elle fonctionne à une température de 10-20 K au lieu de 100 K. » Pour cela, l’équipe de l’Inac développe des cryostats et des sondes DNP innovantes pour permettre le remplacement de l’azote qui servait au refroidissement par de l’hélium. « Ces développements technologiques sont doublés d’avancées conceptuelles visant notamment à comprendre en détail les mécanismes de transferts d’aimantation et à développer des agents polarisants encore plus performants.» Il voit encore plus loin. « D’ici quinze ans, il sera possible de travailler sous 30 teslas mais il reste encore des choses à comprendre ! ». Et de conclure : « Le développement de la DNP nous permettra de résoudre des structures atomiques d’assemblages de plus en plus complexes, de sonder les surfaces et interfaces avec une très grande précision ou encore de détecter des noyaux clés très peu sensibles comme le calcium ou l’oxygène.»