MILA

Activités

Certains matériaux, biomatériaux ou structures, manufacturés ou naturels, tirent leurs propriétés particulières de l’organisation de leurs constituants internes. L'étude des mécanismes et des interactions qui déterminent ces propriétés fonctionnelles aux différentes échelles constitue l'objet de notre axe de recherche.
Nous nous intéressons tout particulièrement :

• aux différents niveaux d’organisation structurale d’organes tels que les os et les dents, depuis leur biofabrication in vitro à partir de cellules jusqu’à leur réparation ou régénération in vivo ;
• à la synthèse et à l'inclusion de nano-renforts dans des matériaux composites polymères, céramiques ou métalliques afin de coupler et d'optimiser les propriétés multiphysiques ;
• aux assemblages de filaments pouvant constituer des renforts de composites ;aux matériaux composites pour les industries du transport et de l’énergie ;
• aux comportements macroscopiques non classiques résultant des interactions complexes entre composants fibreux aux échelles inférieures.

Compétences

Pour élaborer ces milieux architecturés et/ou décrire leur comportement, nous développons des méthodes spécifiques d'élaboration, de caractérisation expérimentale multimodale, de modélisation et de simulation numérique, visant à comprendre, à identifier et à caractériser les mécanismes contrôlant leurs propriétés spécifiques, et d’autre part à optimiser les procédés de synthèse et de mise en œuvre.
La structuration interne de ces objets engendre de fortes hétérogénéités, des couplages entre des échelles pouvant aller du nano au macro, et nécessite le plus souvent d'aller au-delà des approches usuelles. Pour répondre aux défis posés par la représentation de leur comportement, nous nous attachons donc à identifier les mécanismes élémentaires et leurs interactions et à caractériser leurs effets sur leurs propriétés.

 

Objectifs

Les principaux enjeux sociétaux auxquels nos travaux répondent sont :

La production, le stockage, le transport et la récupération d'énergie

• le développement des plateformes éoliennes offshore fait apparaître de nouveaux besoins en termes de câbles d’ancrage et de transport de courant
• les tokamaks pour la fusion nucléaire posent des problèmes imprtants sur les câbles supra-conducteurs pour les aimants de confinement du plasma

La Santé

• Propositions de pistes d’amélioration des soins (réparation, régénération, biomimétisme, entrainement chirurgical)
• Ingénierie tissulaire osseuse : développement d’un bioréacteur à perfusion optimisé pour créer des substituts osseux
• Dentisterie : compréhension des tissus dentaires pour proposer des nouveaux matériaux de restauration plus durable

Réduction de la consommation énergétique

• Réduction de la consommation des transports par allègement (développement de pièces composites pour l’aéronautique), réduction de la dissipation dans les pneumatiques, et réduction des marges de dimensionnement
• Amélioration de la thermique des bâtiments par conception de matériaux sur mesure