Un cristal collectif pour la Plateforme TomoMéca : capter le comportement mécanique des matériaux au cœur de leurs microstructures et évolutions
Créée en 2008, la Plateforme TomoMéca du laboratoire Sols, Solides, Structures, Risques (3SR, Université Grenoble Alpes / CNRS / Grenoble INP - UGA) développe des outils pour étudier les propriétés des matériaux en trois dimensions, de leurs microstructures internes à leurs micromécanismes de déformation. Au quotidien, l’équipe TomoMéca accompagne ainsi des chercheurs nationaux et internationaux dans leurs travaux de pointe en mécanique des solides et sciences des matériaux.
Le laboratoire grenoblois 3SR est le premier en France à s'équiper d'un tomographe à rayons X pour la géomécanique. Depuis 2008, via la plateforme TomoMéca, il développe des dispositifs expérimentaux innovants pour l’imagerie 3D par rayons X, permettant d'observer en temps réel les microstructures des matériaux, leurs évolutions, et leurs réponses mécaniques sous sollicitations variées - in operando, c’est à dire en cours de déformation, sous contraintes chemo-thermo-hydro-mécaniques complexes. En collaboration avec RX-Solutions (Annecy - France), dès sa création, l’équipe a conçu un prototype de tomographe à rayons X dédié à l’imagerie scientifique et à la caractérisation mécanique des matériaux aux petites échelles. Depuis, nombre de laboratoires académiques et départements R&D industriels ont suivi le même chemin, aidés de l’expertise de l’équipe. En 2016, avec l’Université Grenoble Alpes et l’Institut Laue-Langevin, l’équipe a élargi ces capacités aux matériaux multiphasiques, combinant neutrons et rayons X en créant la ligne NeXT-Grenoble.
L’équipe de la plateforme TomoMéca se distingue aussi par ses contributions méthodologiques, notamment à travers la création du logiciel open source SPAM, qui offre à la communauté scientifique des outils puissants pour l’analyse des microstructures. Ce savoir-faire a permis de nouer de multiples collaborations en France et à l’étranger, en apportant un soutien crucial à des recherches dans des domaines variés tels que la mécanique des géomatériaux, des biomatériaux ou encore la durabilité des infrastructures pour des applications dans le génie civil, l’environnement, l’énergie, le transport, la défense et la santé. Sur le plan international, TomoMéca s’impose désormais comme un acteur majeur : la grande partie de ses collaborations est réalisée avec des partenaires étrangers, notamment en Suède, au Japon, en Allemagne, en Australie, en Suisse et au Canada et aux États-Unis. Sa participation à des projets d'envergure comme le CDP MuSiToX - un nouveau tomographe RX qui permettra de proposer de nouvelles fonctionnalités - témoigne aussi de sa capacité à anticiper les besoins futurs en matière d’imagerie 3D.