News Mardi 9 mars 2021 - 11:30

Observer les neutrinos grâce à la fabrication additive

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L'Institut national néerlandais de physique subatomique, le Nikhef, prépare une infrastructure de recherche de nouvelle génération. Celle-ci, longue de plus d'un kilomètre, accueillera des télescopes à neutrinos pour observer les particules de l'univers et leur comportement dans des expériences contrôlées. Dans le cadre de ce projet KM3NeT (Télescope à neutrino d’un kilomètre cube), le Nikhef a demandé à l'entreprise Weerg d'imprimer des composants de modules optiques numériques (DOM). L'institut avait déjà eu recours à la fabrication additive en collaboration avec le CERN pour l'impression de barre de refroidissements dans le cadre du projet LHC.

L'avantage de la fabrication additive

Les télescopes à neutrinos sont des sphères en verre remplies de 31 photorésistances de la taille d'un ballon de foot. Pour la fabrication de l'un des composants de ces récepteurs, le Nikhef a fait appel à la société Weerg. Le prestataire italien imprime des demi sphères de 380 millimètres grâce à la technologie Multi Jet Fusion d'HP. Les pièces sont imprimées en 3D en PA12, choisi pour sa robustesse et sa résistance chimique aux fluides. « Nous travaillons sur ce projet depuis 2013. Nous n’avions trouvé un fournisseur qui n'a pu produire la pièce qu'en deux morceaux fendus, que nous avons ensuite dû coller ensemble. Cette solution n'était certainement pas optimale, nous avons donc continué à analyser les nouvelles technologies jusqu'à ce que nous découvrions les performances intéressantes des systèmes Multi Jet Fusion de HP. Alors que nous réfléchissions à l'achat de ce système par un centre de recherche comme le nôtre, nous avons lu un article annonçant l'installation record d'imprimantes HP 3D au sein de Weerg », a expliqué Edward Beerbe, membre du Nikhef. Les composants sont donc directement fonctionnels et imprimés rapidement grâce au six machines du prestataire italien.

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Observer les neutrinos

Les neutrinos sont des particules très compliquées à observer. Pourtant, chaque seconde, soixante milliards d'entre elles traversent chaque centimètre carré de notre planète. Leur charge électrique neutre et stable fait de ces particules des messagers privilégiés pour récolter des informations à propos des objets astrophysiques lointains. Le projet KM3NeT s'achèvera, avec plus de 6 000 sphères installées dans les fonds marins. Au large des côtes françaises, en 2024, seront détectés des neutrinos de faible énergie produits par l'interaction des rayons cosmiques avec l'atmosphère terrestre. Au large des côtes italiennes, le projet sera achevé d'ici 2026. Ici, les investigations se concentreront sur les neutrinos résultant des supernovae causés par ce qui peut être considéré comme les derniers actes des étoiles lointaines.

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