Pour plus de renseignements contacter Justin Dirrenberger (justin.dirrenberger@ensam.eu) et Cyrille Sollogoub (cyrille.sollogoub@ensam.eu)

Contexte et Enjeux

De nombreuses applications industrielles nécessitent des matériaux aux propriétés spécifiques (par unité de masse) améliorées. Les matériaux architecturés sont une classe émergente de matériaux avancés, étendant le champ des possibles en termes de propriétés fonctionnelles. Le terme matériaux architecturés désigne tout matériau hétérogène ayant des propriétés spécifiques améliorées du fait d’une conception morphologique et/ou topologique intelligemment prédéfinie. Le concept inclut divers types d’architectures : matériaux hybrides, matériaux à gradients - et diverses applications - propriétés d’amortissement, propriétés barrière, propriétés anisotropes, multifonctionnelles. Le développement des procédés et notamment celui de la fabrication additive offre la possibilité de fabriquer des matériaux architecturés à une échelle de l’ordre de 100 μm pour une enveloppe globale de travail de plusieurs dizaines de centimètres, ce qui permet d’envisager l’utilisation industrielle de tels matériaux, notamment dans les secteurs industriels du transport, de l’énergie et du biomédical.

Spécificités du PIMM

L’équipe COMET travaille sur la conception et la caractérisation de matériaux architecturés et le développement de modèles de comportement. Elle travaille aussi sur l’élaboration de matériaux à gradients. L’équipe P&C a développé de nouveaux moyens de mise en oeuvre permettant de mieux maîtriser l’architecturation de la matière. En particulier, la coextrusion de polymères en systèmes multicouches permet de réaliser des matériaux présentant une architecture composée de couches successives. L’équipe LASER étudie les procédés de fabrication additive et de traitement laser localisé. L’équipe DYSCO travaille sur la caractérisation du comportement vibratoire de matériaux architecturés, sur la réduction de modèle dans le cas de structures périodiques à comportement non linéaire et sur l’optimisation topologique. Ces différentes études montrent que le laboratoire a le potentiel d’aborder les matériaux architecturés sur toute la chaîne de leur développement. Dans cette action phare inter équipe, nous souhaitons établir des méthodes et des outils pour la conception, la fabrication, la caractérisation et la modélisation de ces nouveaux matériaux à fort potentiel.

Questions et projets scientifiques
Les questions scientifiques auxquelles le laboratoire souhaite répondre se répartissent en deux thèmes :

• Comment concevoir les matériaux architecturés et les caractériser vis-à-vis d’une propriété donnée ?
• Comment les fabriquer industriellement ?

Quelques projets collaboratifs

2017-2021 ANR JCJC SCOLASTIC (traitement laser, ductilité/limite d’élasticité)

2017-2021 ANR ALMARIS (optimisation topologique, AMF)

2017-2020- : LIA Coss&Vita (FA, rigidité) (2017-2020)

Partenaires industriels :

CNES, ARCELORMITTAL,