Activités de recherche

Les activités du LGEF se caractérisent par une large pluridisciplinarité. Si la problématique des couplages dans les matériaux et systèmes peut paraître étroite elle n’en fait pas moins appel aux trois champs principaux qui sont, la mécanique, l’électricité et la thermique. D’autre part les activités du Laboratoire se focalisent tout autant sur les aspects physiques liés aux propriétés des matériaux, qu’à leur mise en œuvre et leur synthèse, leur caractérisation ainsi qu’à leur déploiement dans des systèmes.

Il s’agit de comprendre la physique du matériau dans ses conditions de fonctionnement tout en étant capable de le synthétiser et de le déployer en étant capable de répondre aux questions : Pourquoi, Comment et dans Quelles conditions ?

Il est à noter qu’une partie notable de nos travaux est en relation avec le caractère applicatif. Notre travail de fond consistant à le décliner en questions scientifiques dans le domaine de la science des matériaux et de l’application dans les systèmes.

Sans aller jusqu’au développement systématique de prototypes, le laboratoire cherchera toujours à apporter la preuve de concept (démonstrateur, pré-prototype en relation avec des partenaires industriels ou des EPIC) par une étude de système. Son approche s’appuie à la fois sur la modélisation, la caractérisation des propriétés de couplage des matériaux et leur mise en œuvre dans des systèmes, pour lesquels il sait développer en interne les bancs dédiés.

Dans cette logique les activités sont présentées selon 3 grandes thématiques qui sont :

• Les matériaux et les lois de comportement qui entrent dans notre champ de compétences dans lesquels on trouvera les polymères électro-actifs, les composites et les matériaux inorganiques. Parmi ces derniers on trouve les céramiques piézoélectriques autour desquelles le LGEF a su conserver une large culture et expertise.
• L’intégration des matériaux au sein des structures et donc la fonctionnalisation de ces dernières. On trouvera ici différentes techniques allant de la fabrication additive à l’impression 3D/4D ou la sérigraphie.
• La mise en œuvre des matériaux au sein de systèmes électro-actifs. Dans le travail d’identification des technologies clés, l’accent a été mis sur le croisement toujours plus important des différentes disciplines, avec la mise en avant des synergies porteuses entre la chimie, les matériaux, les procédés et la mise en œuvre dans des systèmes. Tout naturellement, des technologies transversales comme 4D printing et la bio-inspiration vont prendre une place de choix dans cette démarche. La force du laboratoire réside dans l’ouverture d’esprit des équipes de chercheurs qui ont eu l’occasion de réaliser des projets sur des axes transverses passant du contrôle de structure à la récupération d’énergie, de la chirurgie à l’astrophysique. Les domaines applicatifs des matériaux couplés et les travaux récents ou en cours sont répartis selon les principaux Enjeux Sociétaux qui structurent la recherche à l’INSA.