Partenaires
Université de Technologie de Compiègne – Laboratoire Roberval UMR 7337
Le laboratoire Roberval regroupe 150 personnes (63 permanents). Le Laboratoire se donne l’objectif stratégique d’être un pôle d’excellence national dans la conception et le contrôle de systèmes mécaniques par la maîtrise de leur tenue et leur durabilité ainsi que du confort acoustique et vibratoire qu’ils génèrent en fonctionnement.
Le Laboratoire est structuré en trois équipes (Méthodes Numériques en Mécanique, Acoustique et Vibrations, Matériaux et Surfaces) et trois axes en émergence dont l’axe « Systèmes Intégrés en Mécanique » qui est focalisé sur le développement de systèmes mécatroniques compacts (capteurs, actionneurs…) et de l’ingénierie système.
Le laboratoire a développé de forts partenariats industriels, en particulier dans les domaines de la construction automobile, de l’aéronautique et de l’énergie. Ces actions à long terme se traduisent par le financement direct de doctorants ou d’équipements ou par le financement indirect via l’ANR ou les pôles de compétitivité (i-Trans et Industrie et Agro Ressources).
Université Paris Sud – Institut d’Electronique Fondamental (IEF) UMR 8622
L’Institut d’Electronique Fondamentale (IEF) est une Unité Mixte de Recherche de l’Université Paris-Sud 11 (UMR 8622). Ses activités de recherche couvrent les domaines de la micro/nano électronique, de la micro/nano photonique, du micro/nano magnétisme, des micro/nano systèmes et des systèmes. Le département NanoBio et Micro-Nano -Systèmes, qui sera plus particulièrement impliqué dans le projet, comprend 18 permanents et s’intéresse à la conception, la fabrication et la caractérisation de microdispositifs électromagnétiques, de MEMS/MOEMS, ainsi qu’aux technologies innovantes pour l’intégration 3D et le packaging.
L’IEF dispose d’une des six principales plateformes technologiques du réseau « Recherche Technologique de Base » : la centrale technologique universitaire MINERVE. Elle offre environ 1000 m² de salle blanche équipée pour la fabrication, la caractérisation et le test de micro/nano dispositifs sur wafer 4 pouces. Le département Nano-Bio et Micro-Nano-Systèmes dispose de plus d’un bâti de pulvérisation cathodique dédié au dépôt de matériaux magnétiques.
L’expérience du département dans le domaine des dispositifs électromagnétiques est riche de 15 années de développement technologique. On peut citer plus particulièrement la réalisation de micro-bobines planaires et de solénoïdes 3D sur support souple par micro-moulage, l’intégration de ces composants dans des dispositifs de détection, d’actionnement et de transfert d’énergie, l’élaboration et l’intégration de matériaux magnétiques dans des micro-capteurs GMI.
En outre, les procédés technologiques mis au point dans le département ont été valorisés par l’intermédiaire de nombreux brevets et d’une collaboration riche avec le monde industriel (STMicroelectronics, Fogale Nanotech, KFM Technologies…). Ces procédés sont principalement orientés vers l’intégration 3D (transfert de film, lithographie 3D), l’actionnement de dispositifs grande dimension/grande course comme le micro-haut-parleur ou la profilométrie optique pour la caractérisation dynamique des MEMS.
Université de Picardie Jules Verne – Laboratoire de la Physique de la Matière Condensée (LPMC) EA 2081
L’activité de recherche du LPMC est concentrée sur deux thématiques de recherches se rapportant aux nouveaux matériaux à grandes potentialités technologiques: les oxydes complexes ferroélectriques (OCF) et les matériaux microstructurés et surfaces fonctionnelles (MMSF). Entre 2006-2010 les 17 enseignants-chercheurs ont publié 107 articles dans des revues internationales avec comité de lecture (hors actes). Les ressources principales hors ministère proviennent de projets financés par le conseil régional de Picardie, la Commission Européenne et des partenaires industriels. En 2011 le LPMC a été évalué A par l’AERES.
Le groupe MMSF possède une expérience de 17 ans concernant la conception de systèmes optiques en couches minces et l’analyse optique de matériaux par photospectrométrie de réflexion, transmission et d’absorption. Le LPMC apportera ses compétences dans le domaine de dépôt de films minces par des méthodes plasma (quatre bâtis) et il fera bénéficier au projet ses compétences et son équipement en vue d’une caractérisation optique des matériaux. Le groupe était partenaire d’un projet soutenu par le conseil régional de Picardie portant sur la conception et l’étude de couches minces pour la commande chromatique de structures bistables en partenariat du laboratoire Roberval (porteur du projet). Ce projet a donné suite à cinq publications communes dans des revues à comité de lecture. Actuellement, le groupe est coordinateur d’un projet européen BisNano qui vise à explorer les propriétés et les applications potentielles du bismuth et de ces composés lorsqu’ils ils sont synthétisés à l’échelle nanométrique.
Université de Savoie – Laboratoire Systèmes et Matériaux pour la Mécatronique (SYMME) EA 4144
Le laboratoire SYMME développe depuis 2007 une thématique de recherche autour des micro-sources d’énergie. Les objectifs sont : l’étude, la conception et la réalisation de systèmes de conversion d’énergie de taille centimétrique. Deux axes de travail ont été choisis : i) la récupération d’énergie vibratoire où il s’agit de convertir l’énergie mécanique en énergie électrique et ii) la récupération d’énergie thermique où celle-ci est d’abord convertie en énergie mécanique via une machine thermodynamique à cycle de Stirling puis convertie en énergie électrique.
L’axe i) est en adéquation directe avec l’objectif d’exploiter une part de l’énergie mécanique des actionneurs développés dans le cadre du projet READMI afin d’alimenter des fonctions annexes.
Dans ce domaine, l’ensemble des étages de conversion des dispositifs de récupération d’énergie vibratoire est étudié par le laboratoire SYMME : l’oscillateur mécanique, le transducteur électromécanique (piézoélectrique ou électromagnétique), le circuit d’extraction et le stockage. L’approche électromagnétique a fait l’objet d’une thèse soutenue en 2012. Dans le cadre du Projet ANR REVILABA (ANR JCJC 2011- 2014), une approche exploitant des oscillateurs mécaniques non-linéaires est développée et fait également l’objet d’une seconde thèse. En complément, un troisième travail de thèse a débuté en 2011 et vise à l’optimisation des circuits électroniques d’extraction d’énergie non-linéaire dans le cas de transducteurs piézoélectriques qui seront finalement intégrés aux oscillateurs non-linéaires. Cette association permettra d’obtenir des générateurs large-bande à densité de puissance optimisée.
Depuis 2009, le laboratoire SYMME s’est équipé de moyens matériels qui permettent des développements à caractère à la fois théoriques et expérimentaux. Des équipements environnement expérimental dédiés ont été mis en place et permettent la caractérisation des systèmes : exploitation d’un outil logiciel commun à l’équipe ; système de contrôle temps réel ; excitateur dynamique asservi ; vibromètre laser différentiel ; etc.
L’équipe en charge de ces activités est principalement constituée de jeunes chercheurs dont les domaines de compétences sont différents et complémentaires (génie électrique, automatique et mécanique) pour la réalisation et l’optimisation de dispositifs électromécaniques de récupération d’énergie.
