Activités de recherche

Actionneurs et capteurs électro-actifs

En cours de construction.

Les matériaux électroactifs, qui réalisent une conversion électromécanique ”directe” de l’énergie au sein même de la matière, démontrent peu à peu leurs potentiels d’innovation technologique face à de nombreux secteurs d’application. Outre l’idée qu’ils pourraient à terme supplanter dans certains cas les procédés de transduction classiques (capteurs et actionneurs), les nouvelles possibilités offertes par ces matériaux en termes de performances et de fonctionnalités de couplage multiphysique constituent une puissante motivation pour aborder et résoudre des problématiques issues de domaines émergents. Tel est le cas des nouvelles fonctions de contrôle actif ciblées en aéronautique en vue, par exemple, d’optimiser en temps réel la forme des profils de voilure (vers le concept de ”morphing aircraft”) ou encore de réduire les efforts de traînée grâce à des manipulations de la couche limite (mise en œuvre de ”peaux électroactives”). Un autre domaine particulièrement concerné par ces ruptures technologiques potentielles correspond à celui de la médecine et du génie biomédical. Les capacités d’intégration fonctionnelle et structurelle dont disposent par principe les systèmes électroactifs, semblent en effet constituer une réponse prometteuse à la mise au point de matériels performants, discrets et de moins en moins invasifs. Au final l’ensemble de ces fonctions s’intègre dans les produits mécatroniques, exploitant de l’électronique associée à des capteurs et actionneurs. Ils prennent une place de plus en plus prépondérante dans des applications variées du contrôle de santé, des pales d’hélicoptère à l’ABS (Anti-lock Braking System), mais aussi de l’IoT. Mais pour arriver au développement de ces systèmes qualifiés d’intelligents, certains points restent à développer pour démontrer le potentiel applicatif de cette technologie. 

Cette thématique est transverse à plusieurs enjeux passant, du transport, à la défense, et à la santé. Elle comprend les domaines suivants : contrôle de vibration, contrôle de santé structural, controle de forme, réseau de capteurs, systèmes microfluidiques, capteurs biomédicaux.

Exemple d'application au contôle de forme, structure de 12 actionneurs sur une surface de 300 cm2

 

Protobis : usinage par micro-fraisage de transducteur en céramique piézoélectrique

 

Impression de réseau de capteur piézoélectrique et piézorésistif sur structure 3D, application au contôle de santé des armes en composite

 

Prototype pour mesure pour l’aide à la la procédure de neochordage 

 

Controle de vibration par filtrage

 

Mesure magnétique du bruit de Barkausen