Axe Transverse IMEE

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Plates-formes associées en 2016

Plates-formes de photonique et imagerie physique :

  • Plate-forme imagerie polarimétrique (équipe TRIO)
  • Plate-forme instruments optiques et microscopie (équipe IPP)
  • Plate-forme d’holographie et imagerie avancée (équipes IPP - TRIO)

Plates-formes microélectroniques :

Plates-formes de mécanique :

  • Plate-forme hydraulique (équipe MécaFlu)
  • Plate-forme de matériaux et biomécanique (équipe MMB)
  • Plate-forme de génie civil (équipe GC-E)

Historique des événements

  • 21 juin 2017 : demi-journée de présentations des activités de l'axe IMEE
    Lieu : amphithéâtre "Art et Industrie" à l'INSA Strasbourg
    Ordre du jour :
  1. Accueil et introduction par F. Feugeas et F. Antoni
  2. Présentation de l'évolution et/ou du bilan des projets financés dans la cadre des appels à projets internes du laboratoire et émargeant sur l'axe.
    1. Présentation des projets API 2016 : COMCOMA (P-A. Garambois), POp-rOC (E. Steveler), PIMeNtS (G. Ferblantier et D. Montaner, FaBioLab (Y. Gendrault), ALBAC (A. Wanko)
    2. Présentation des API 2017 : CENIU (G. Dellinger), ValSaBét (E. Belhaj), HyperSense (N. Javahiraly), VésiDiff (N. Dumas)
  3. Perspective de l'axe et conclusion
  • Début 2017 : Présentation HCERES
  • 20 juin 2016 : demi-journée de présentations des activités de l'axe IMEE
    Ordre du jour :
  1. Présentation de l'évolution et/ou du bilan des projets financés dans la cadre des appels à projets internes du laboratoire et émargeant sur l'axe.
    - Présentation des API 2014 : PODYUMM, RECOVERY et PHOTOLITE
    - Présentation des API 2015 : CORALIE, ACV Bench'Mat, GRAPHLASE et CARAMBA
    - Présentation des API 2016 : COMCOMA, POp-rOC, PIMeNtS, FaBioLab et ALBAC
  2. Conférence, présentation des appareils et exemples d'analyses avec AFM et microscope interférométrique par un représentant de BRUKER
  3. Inauguration, collation
  • 31 août 2015 : journée "recherche" ICube
  • 25 mai 2015 : choix de la nouvelle dénomination de l'axe : "Ingénierie des Matériaux pour l'Énergie et l'Environnement"
  • 2 octobre 2014 : journée de présentation de l'avancement des projets (INSA)
  • 26 juin 2012 : réunion "recherche"
  • 25 mai 2012 : réunion à l’InESS (choix de la nouvelle dénomination de l’axe IMEE)
  • Novembre 2011 : Présentation AERES
  • 28 octobre 2011 : visite des sites de l’IMFS et de l’INSA
  • 16 juin 2010 : visite du LSP
  • 5 mars 2010 : visite de l'InESS
  • 22 octobre 2009 : prise de contact, identification de mots-clés
    Choix du nom : "Ingénierie des matériaux : procédés, structuration, fonctionnalisation"

Historique des projets

A. Projets de plus ou moins longue durée qui sont soutenus par l'axe transverse

Il y a actuellement six projets de collaborations entre différentes équipes ou départements de ICube

Projets IMEE en cours

Les couleurs indiquent l’état d’avancement des différents projets :
Vert : en phase de mise en place
Jaune : projet démarré
Orange : projet en cours depuis plus de deux ans
Violet : projet en voie d’achèvement
Rouge : projet achevé

1. Mise en place d’une base de données des moyens (matériels, équipements…) disponibles dans les différents laboratoires

Le But : Permettre à tous les chercheurs d’accéder aux informations concernant les moyens présents dans les différentes équipes du laboratoire ICube
il est déjà possible de consulter (via une connexion Osiris sécurisée ou Eduoram) une ébauche de cette base de données à cette adresse :
http://130.79.179.27:427 puis « matériel ICube » puis « compte invité »

2. Amélioration de la durabilité des prothèses de hanches par revêtement diamant

But : Augmenter la durée de vie actuelle des prothèses de (15 ans).
La dégradation des matériaux de la prothèse par usure mécanique conduit à des effets indésirables et toxiques. il a été choisi un traitement par dépôt de diamant synthétique sur le Ti6Al4V par un procédé TMCVD (Time Modulated Chemical Vapor Deposition). Une couche intermédiaire de DLC (Diamond Like Carbon) a également été testée entre le substrat et le diamant.
Collaboration : D-M (MMB) et D-ESSP (MaCEPV et IPP).
Partenaires impliqués au sein d’ICUBE : Zhor Nibennaoune, Daniel George, Saïd Ahzi, Yves Rémond, Frédéric Antoni
Etat d’avancement du projet : Collaboration débutée en 2008, 3 publications, une thèse soutenue en 2011.

3. Optimisation de la gravure laser en vue de l’intégration de capteurs micrométriques pour applications biomédicales.

But : Mettre au point une technique d’usinage des instruments chirurgicaux pour y incorporer des capteurs magnétiques.
La finalité de ce travail est la démonstration de la faisabilité du développement de la technique de gravure laser permettant l’intégration des capteurs dans des aiguilles de titane de diamètre millimétrique. Les matériaux principalement étudiés sont le titane, le silicium ainsi que le matériau polymère PMMA.
Collaborations : D-ESSP (MaCEPV et IPP), IREPA LASER et la société IMPULSION (St-Etienne), spécialisée dans la gravure laser femto-seconde.
Partenaire impliqués au sein d’ICube : Eric Fogarassy, Frédéric Antoni, Luc Hébrard, Paul Montgomery, Freddy Anstotz.
Etat d’avancement du projet : Thèse de Julien ZELGOWSKI soutenue en décembre 2014.

4. Instruments endodontiques

But : Analyse des comportements mécaniques de limes endodontiques soumises à des contraintes cycliques.
La Faculté de Chirurgie Dentaire de Strasbourg s’intéresse à l’étude de biomatériaux médicaux ayant vocation à évoluer dans la sphère orale. Des travaux ont déjà été réalisés sur les alliages à mémoire de forme NiTi utilisés dans la fabrication d’instruments endodontiques. Le comportement en fatigue de ce type d’instrument est lié à leur microstructure corrélée à leurs procédés d’élaboration.
Collaborations : D-M (GC-E et MMB), D-ESSP (MaCEPV et IPP) et la Faculté de chirurgie dentaire.
Partenaires impliqués au sein d’ICube : Nadia Bahlouli, Pedro de Magalhaes Correia, Saïd Ahzi, Françoise Feugeas, Nicolas Serres, Frédéric Antoni, Paul Montgomery, Freddy Anstotz et Dominique Muller.
Etat d’avancement du projet : Plusieurs thèses dentaires impliquées, projet à l’INSA, possibilité de montage d’un projet plus ambitieux (type ANR) en collaboration avec des partenaires industriels et la Faculté de Lille.

5. Comportement dynamique des polymères et composites : application aux matériaux recyclés

But : Caractérisation et modélisation du comportement dynamique des pièces de structures en matières composites ou recyclées soumises à des chargements thermomécaniques dynamiques.
Verrous : Mesure directe avec ou sans contact de la déformation et de la température des échantillons testés à grande vitesse de chargement
Collaborations : D-M (MMB) et D-ESSP (SMH).
Partenaires impliqués au sein d’ICube : Nadia Bahlouli, Wilfried Uhring, Christiane Wagner-Kocher, Pedro de Magalhaes Correia, Saïd Ahzi.
Etat d’avancement du projet : Une thèse soutenue et deux à soutenir, PFE et PRT INSA, publications congrès et articles internationaux.

6. Analyses de surfaces de différents matériaux cimentaires soumis à de la biocontamination dans le cadre du projet SEPOLBE

But : Analyse des surfaces d’échantillons cimentaires adjuvantés (bio-adjuvants) soumis à de la bio-contamination et aux développements de biofilms.
Les résultats du projet alimenteront le programme SEPOLBE (Substances Extra-cellulaires POur les BEton) dont le but est d’éviter ou de retarder le développement de biofilms sur les bétons, susceptibles de contenir des micro-organismes indésirables (pathogènes, d’altération) tout en restant inoffensif pour l’environnement. Les principes actifs des adjuvants développés seront constitués d’exo-produits bactériens : deux types de Substances Extra-Cellulaires (SEC) aux propriétés anticorrosives et antisalissures avérées seront utilisés.
Collaborations : D-M (GC-E) et D-ESSP (MaCEPV et IPP).
Partenaire impliqués au sein d’ICube : Françoise Feugeas, Nicolas Serres, Frédéric Antoni, Paul Montgomery, Komla Apedo.
Etat d’avancement actuel : SEPOLBE est financé par l’ANR, programme CD2I 2012, F. Feugeas de l’IMFS, équipe ME, en est le coordinateur. Il durera 4 ans et a commencé en mai 2012. Démarrage du projet transversal : septembre 2012.

B. Projets financés dans le cadre des appels à projets internes au laboratoire et qui sont supportés par l'axe tranverse

Dans le cadre de l'appel à projets 2014 :

1. PODYUMM - plateforme dynamique de mécanique des matériaux

But : Ce projet consiste à renforcer l’expertise sur le comportement mécanique dynamique des matériaux de l’équipe MMB. Cette proposition permettra d’équiper les locaux de ICube situés rue Boussingault, d’une plate-forme expérimentale permettant de caractériser les matériaux sur une large gamme de vitesse et de température. Ces caractérisations sont fondamentales pour non seulement développer mais aussi enrichir les modélisations et simulations numériques. Cette plateforme permettra de plus de développer et renforcer les relations avec les partenaires du domaine médical (CCOM, faculté dentaire…), de mécanique des fluides et du génie civil qui ont besoin dans le cadre de certains projets, de caractériser des matériaux de très faibles raideurs et des structures de petites dimensions. Une mise à disposition pour les autres équipes d’ICube est prévue et a été discutée. Leurs activités de recherche pourront en bénéficier.
Collaboration : axe transverse IMEE, équipes MMB, SMH, GCE et MECAFLU.
Partenaires impliqués au sein d’ICUBE : Nadia BAHLOULI, Françoise FEUGEAS, Wilfried UHRING, Nicolas SERRES, Lin JIAN, Adrien WANKO et Julien LAURENT.
Etat d’avancement du projet : Le projet est financé par l'appel interne a ICube. Il a démarré en février 2014 pour une durée de deux ans.

2. RECOVERY - peRiprosthEticfraCturessimulatiOn forminimal inVasivesurgERY

But : Dans ce projet, nous proposons d’utiliser la simulation numérique pour analyser les contraintes au sein des structures osseuses en cas de fracture pour la pose de prothèses (hanche, genoux,...) . Cette analyse mécanique des contraintes a pour objectif de mettre en évidence les pics de contraintes fémorales entre prothèses, afin de fournir aux chirurgiens un outil objectif pour déterminer la longueur minimale à respecter entre deux prothèses. À terme nous souhaitons développer un logiciel de simulation pour l’apprentissage de cette chirurgie par voie mini invasive, la simulation pourra alors réaliser une analyse numérique des contraintes afin de prédire les risques de fractures.
Collaboration : axe transverse IMEE, équipes AVR et MMB ainsi que l'Hopital de Hautepierre.
Partenaires impliqués au sein d’ICUBE : Hadrien Courtecuisse, daniel baumgartner, et Matthieu Ehlinger.
Etat d’avancement du projet : Le projet est financé par l'appel interne a ICube. Il a démarré pendant l'été 2014 pour une durée de deux ans.

3. PHOTOLITE : Résonance de plasmons dans un lit de nanoparticules métalliques : application aux cellules photovoltaïques

But : L’augmentation du taux de conversion des cellules solaires est un enjeu essentiel pour leur développement. De nouveaux concepts avancés utilisent l’inclusion de nanoparticules conductrices dans les couches diélectriques pour augmenter l’absorption des cellules solaires. La lumière solaire excite des plasmons, ondes électromagnétiques à la surface de ces particules, qui confinent le champ électromagnétique au sein de la cellule, permettant d’augmenter son taux de conversion. Ces plasmons peuvent également exalter les convertisseurs de photons pour cellules solaires, qui sont un autre concept avancé. Le travail est basé d'une part sur des outils de simulation et d'autre part sur l'obtention de nanoparticules d'argent dans la couche antiréflectrice SiON.
Collaboration : axe transverse IMEE, équipes MaCEPV et IPP.
Partenaires impliqués au sein d’ICUBE : Thomas FIX, Sylvain LECLER, Dominique MULLER et Abdelilah SLAOUI.
Etat d’avancement du projet : Le projet est financé par l'appel interne a ICube. Il a démarré en février 2014 pour une durée de deux ans.

Dans le cadre de l'appel à projets 2015 :

1. CORALIE - Capteur ORgAnique à éLectronique IntégréE

But : Au sein de l’équipe MaCEPV, des compétences ont été développées pour la réalisation de capteurs à bases de matériaux semi-conducteurs organiques. Ces travaux, réalisés dans le cadre de l’ANR Transfilsen, reflètent le travail de thèse de P. Lienerth (soutenue le 31 janvier 2014) qui a montré la bonne sensibilité et la faible limite de détection à différentes vapeurs polaires de capteurs basés sur des transistors à effet de champ (FET dont le canal est constitué d’un semi-conducteur organique. Parallèlement, l’équipe SMH a développé de solides compétences dans le développement de l’électronique intégrée dédiée à l’acquisition, à l’analyse et au traitement des signaux issus de capteurs. En particulier, dans le cadre de l’ANR Captex, G. Heitz a réalisé un microsystème complet de détection sélective de gaz /vapeurs explosifs dont le capteur est un FET à base de nanotubes de carbone. Le projet CORALIE vise à réunir ses compétences afin de réaliser un microsystème permettant l’acquisition et l’analyse de signaux issus de FET organiques fonctionnalisables.
Collaboration : axe transverse IMEE, équipes SMH et MaCEPV.
Partenaires impliqués au sein d’ICUBE : Vincent FRICK (SMH) et Patrick LEVEQUE (MaCEPV).
Etat d’avancement du projet : Le projet est financé par l'appel interne a ICube. Il a démarré en février 2015 pour une durée de deux ans.

2. ACV Bench'Mat - Méthodologie comparative d'Analyse de Cycle de Vie de matériaux recyclés du bâtiment et de l'automobile

But : ACV permet d’évaluer les impacts environnementaux d’un produit tout au long de son cycle de vie, « du berceau à la tombe ».
Collaboration : axes transverses IME et EDD, équipes GCE et SIE.
Partenaires impliqués au sein d’ICUBE : Nicolas SERRES, Virginie GOEPP et Bertrand ROSE.
Etat d’avancement du projet : Le projet est financé par l'appel interne a ICube. Il a démarré en février 2015 pour une durée de deux ans.

3. GRAPHILASE - Croissance in situ par ablation laser pulsée de graphène sur couches de Diamond-like carbon : Une méthode simple pour la production d’électrodes transparentes

But : Parmi les enjeux que pose l’utilisation du graphène, matériau bidimensionnel récemment découvert (2004) et dont les propriétés de transport sont annoncées comme exceptionnelles, figure sa préparation sur une surface adéquate, évitant ainsi une opération de transfert bien souvent dommageable et difficilement reproductible. Nous proposons de réaliser puis de tester des couches de graphène obtenues directement sur des couches tampon de DLC (Diamond-Like Carbon), un matériau qui possède des propriétés proches de celles du diamant tout en n’ayant pas les inconvénients de sa croissance. Il présente donc une faible rugosité, une très grande dureté, une transparence dans le visible, une stabilité chimique et thermique en deçà de 700°C, c’est un isolant électrique dont la largeur du gap est variable. Il s’agit donc d’un bon substrat de base pour l’utilisation du graphène dans des dispositifs tels que des cellules photovoltaïques ou des dispositifs détecteurs dans lesquels la transparence dans le visible est requise (capteurs, etc…).
Collaboration : axe transverse IMEE, équipes MaCEPV et IPP.
Partenaires impliqués au sein d’ICUBE : Frédéric ANTONI, François LE NORMAND, Dominique MULLER, Claude SPEISSER, Fitsum AWEKE, Jakub HULIK (pour MaCEPV) et Paul MONTGOMERY, Freddy ANSTOTZ, Fabien SALZENSTEIN, Pierre PFEIFFER, Thierry ENGEL et Audrey LEONG-HOI (pour IPP).
Etat d’avancement du projet : Le projet est financé par l'appel interne a ICube. Il a démarré en février 2015 pour une durée de deux ans.

4. CARAMBA - Caractérisation et modélisation des biomatériaux et matériaux biologiques

But : Le présent projet consiste à renforcer l’expertise sur la compréhension et l’identification des propriétés mécaniques des matériaux biologiques et des biomatériaux à applications chirurgicales du laboratoire ICube. Suite à l’acquisition d’une machine d’essai grande déformation adaptée aux matériaux concernés par les travaux de recherches communs en biomécanique, nous avons eu le budget pour l’acquisition de la machine (bâti, électroniques, PC, programme de pilotage et d’acquisition et formation sur la machine). Ce budget n'est néanmoins pas suffisant pour l’équiper avec des mors et une cellule de force suffisamment sensible pour mesurer les faibles niveaux d’efforts (100N maxi). Ces caractérisations sont fondamentales pour non seulement développer mais aussi enrichir les modélisations et simulations numériques. Ces équipements permettront de plus de développer et renforcer les relations avec les partenaires du domaine médical (CCOM, faculté dentaire…), de mécanique des fluides et du génie civil qui ont besoin dans le cadre de certains projets, de caractériser des matériaux à de très faibles raideurs.
Collaboration : axes transveres IMEE, IPS et IRMC, équipes MMB et SMH, SOS Mains.
Partenaires impliqués au sein d’ICUBE : Sybille FACCA, Juan José HIDALGO, Guillaume PRUNIERES, Anne-Sophie MATHERON et Philippe LIVERNEAUX (pour MMB/SOS Mains), Christiane WAGNER-KOCHER, Siham TOUCHAL, Daniel GEORGE et NADIA BAHLOULI (pour MMB) et Wilfried UHRING (SMH).
Etat d’avancement du projet : Le projet est financé par l'appel interne a ICube. Il a démarré en février 2015 pour une durée de deux ans.

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