Recherche

Les travaux de recherche menés dans les laboratoires de l’INSIS ont pour objectif de faire avancer le front de la connaissance dans les disciplines de base des sciences de l’ingénierie et de les mettre en synergie pour s’attaquer aux grands enjeux de société : énergie, environnement, santé et vivant ou encore technologies de l’information et de la communication. Ces travaux, très souvent interdisciplinaires, s’appuient sur des infrastructures expérimentales de premier plan.

À l’interface entre sciences, technologie et société

Des domaines disciplinaires en permanente évolution

Le socle disciplinaire des sciences de l’ingénierie et des systèmes comprend plusieurs domaines :

  • mécanique des matériaux et des structures, acoustique, bio-ingénierie ;
  • fluides, procédés, plasmas, transferts, combustion, thermique ;
  • micro- et nanoélectronique, micro- et nanotechnologies, micro- et nanosystèmes, photonique, électromagnétisme, énergie électrique.

Dans tous ces domaines, la simulation et la modélisation multi-échelles et multi-physiques prennent un rôle transverse croissant, le plus souvent en lien avec des développements expérimentaux.

L’interdisciplinarité au cœur des recherches de l’INSIS

L’interdisciplinarité, intrinsèque à l’institut, est une nécessité pour étudier de nombreux objets d'intérêt pour l’INSIS. En son sein, les disciplines se complètent et se croisent.

De multiples interfaces existent avec les autres instituts du CNRS, en raison du caractère intégratif et pluridisciplinaire des sciences de l’ingénierie et des systèmes. La moitié des unités INSIS sont ainsi secondairement rattachées à un autre institut et 143 structures CNRS ont l’INSIS comme institut de rattachement secondaire.

Cinq laboratoires de l’INSIS font pour leur part l’objet d’un double rattachement ⁠⁠:

L’INSIS participe activement aux actions de la Mission pour les initiatives transverses et interdisciplinaires (MITI), anciennement appelée Mission pour l’interdisciplinarité (MI) : Défisens, Mécanobiologie, Instrumentation aux limites.

Voir le site de la MITI

Quelques grandes recherches transversales

  • L’informatique et la robotique avec l’INS2I
  • La bio-ingénierie avec l’INSB
  • La photonique avec l’INP
  • Les énergies renouvelables avec l’INC
  • L’instrumentation avec l’IN2P3
  • L’astrophysique avec l’INSU
  • La modélisation avec l’INSMI
  • Le développement durable avec l’INEE
  • La conservation du patrimoine avec l’INSHS

Quatre domaines de recherche stratégiques

Les recherches développées à l’INSIS portent sur des domaines stratégiques pour l’avenir de la société : énergie, environnement, santé et vivant, technologies de l’information et de la communication.

L’énergie

Point névralgique de notre société, l’énergie représente un immense champ d’investigation pour tous les instituts.

L’INSIS est le principal point d’entrée de ces recherches : il pilote la cellule Énergie du CNRS et représente le CNRS au sein de l’Alliance nationale de coordination de la recherche pour l’énergie (ANCRE).

Site de la cellule Énergie du CNRS

Site de l'ANCRE

La thématique de l’énergie mobilise de nombreuses équipes, notamment au travers des structures de coordination de l’INSIS, comme la Fédération de recherche photovoltaïque (FedPV), la Fédération de recherche fusion par confinement magnétique-ITER (FCM-ITER) ou la Fédération de recherche sur l’énergie solaire (FédEsol).

L'environnement

L’INSIS développe pour ce secteur des procédés propres, des matériaux et des structures durables. Il travaille à la réduction des nuisances sonores, des émissions polluantes et de l’impact environnemental des produits.

L'INSIS a notamment fait de l'« ingénierie verte » sa thématique prioritaire en 2018 et 2019. L’ingénierie verte repose essentiellement sur le développement de procédés et technologies qui permettent d’utiliser les ressources tout en préservant l’environnement et les réserves naturelles pour les générations futures. Elle consiste aussi à développer des systèmes à faible consommation énergétique et/ou optimiser des procédés existants. Elle requiert une approche interdisciplinaire touchant à l’ensemble des sciences de l’ingénierie, avec une considération croissante de la durabilité et de la recyclabilité des objets.

La santé et le vivant

Dans ce secteur où le CNRS est devenu une référence, l’INSIS et ses partenaires enregistrent quotidiennement des progrès en imagerie médicale, en micro- et nanosystèmes pour le vivant, en ingénierie tissulaire, en biomécanique et en génie des procédés. L’INSIS est également impliqué dans l’institut thématique multi-organismes (ITMO) « Technologies pour la santé » de l’Alliance nationale pour les sciences de la vie et de la santé (AVIESAN).

Site de l'ITMO Technologies pour la santé

Les nanotechnologies

Il s’agit d’un axe de recherche fondamental des prochaines années. Les chercheurs de l’INSIS conçoivent et réalisent des dispositifs toujours plus petits et performants, qui trouvent notamment des applications dans des systèmes de communication, des appareils électroniques, des matériaux « intelligents » ou « auto-réparants ».

Une dynamique fédératrice autour de thématiques annuelles prioritaires

L’institut définit et affiche des thématiques annuelles prioritaires. Structurantes et fédératrices pour la communauté, elles permettent d’initier diverses actions : appels à projets, colloques scientifiques, actions de communication. Les appels à projets PEPS - Projets exploratoires premier soutien - participent à cette approche. Ils sont collaboratifs et transverses et encouragent la mise en œuvre de nouvelles méthodologies et des protocoles concernant des technologies innovantes.

2020 : Ingénierie inspirée par la nature

Après l'ingénierie pour la santé et l'ingénierie verte, l'INSIS met en 2020 l'accent sur l'ingénierie inspirée par la nature. Imitation de structures, de propriétés, de processus et d'interactions développés par des entités biologiques, les réalisations inspirées par la nature sont de plus en plus populaires dans de nombreux domaines de la recherche et de l'innovation.

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2017 - 2019 : Ingénierie verte

2017 a vu le démarrage de l’année de l’ingénierie verte, qui s'est poursuivi jusqu'en 2019 avec la parution de l'ouvrage CNRS Éditions :  « Inventer l'avenir, l'ingénierie se met au vert ».

L’ingénierie verte repose sur le développement de procédés et technologies qui permettent d’utiliser les ressources tout en préservant l’environnement et les réserves naturelles pour les générations futures. Elle vise aussi à développer des systèmes à faible consommation énergétique ou à optimiser des procédés existants. Elle requiert une approche interdisciplinaire touchant à l’ensemble des sciences de l’ingénierie, qui doivent, aujourd’hui, incorporer la durabilité dans leurs pratiques.

En savoir plus

2016 : Ingénierie pour la santé

2016 fut consacrée à l’ingénierie pour la santé, à travers notamment des travaux portant sur la fluidité, l’élasticité et les capacités systémiques des tissus humains.

En construction

Des équipements expérimentaux de pointe

Les travaux de l'INSIS s’appuient sur des infrastructures expérimentales de premier plan.

Les plateformes et grandes infrastructures de recherche

Certaines recherches ne peuvent être conduites sans des ressources technologiques de haut niveau. Les laboratoires de l’INSIS accueillent quelques grandes infrastructures de recherche, comme le four solaire d’Odeillo, et tout un réseau de plateformes spécialisées : salles blanches, souffleries super- et hypersoniques, bassin à houle, chambres anéchoïques, microscopes, tunnels à feux, plateformes laser, plateformes de caractérisation, etc.

En particulier, l’INSIS abrite RENATECH, le réseau académique des centrales technologiques de nanofabrication.

Ces plateformes sont souvent ouvertes à des chercheurs externes, académiques ou issus des départements R&D de grands industriels.

Zoom sur le réseau RENATECH

renatech

Depuis plus de dix ans, le CNRS dispose d’un réseau de centrales de micro- et nanofabrication, le réseau national des grandes centrales technologiques RENATECH, ouvert à des utilisateurs issus des mondes académique et industriel.

Piloté par l’INSIS, RENATECH a permis une remise à niveau de l’outil microtechnologique français, le plaçant ainsi à la pointe, aussi bien en termes d’équipements qu’en termes d’expertise humaine.

RENATECH dispose aujourd’hui de 7 000 m2 de salles blanches réparties sur 5 plateformes (Marcoussis, Orsay, Lille, Besançon, Toulouse, Grenoble), animées par 150 ingénieurs et techniciens. 1 000 clients, académiques ou industriels, utilisent ces ressources chaque année, pour un total de 365 projets d’une durée moyenne de 27 mois.

Site de RENATECH

Les groupements de recherche

Les groupements de recherche (GDR) sont des structures d'animation créées pour cinq ans et renouvelables une fois. Ces outils du CNRS ont pour objectif commun de favoriser les échanges entre les scientifiques du CNRS, les partenaires académiques, les entreprises et autres parties prenantes.

Au 1er janvier 2020, l'Institut des sciences de l'ingénierie et des systèmes du CNRS pilote 38 groupements de recherche, dont voici la liste.

ACO-CHOCOLAS | Action concertée pour l’étude des matériaux sous très grandes vitesses de déformations (> 10⁴ s-1)

Le groupement de recherche ACO-CHOCOLAS concerne l’étude des matériaux sollicités aux hautes vitesses de sollicitation (>10⁴s-1). Il rassemble une large communauté pluridisciplinaire dans le domaine de la science des matériaux, des procédés, de la simulation numérique et des matériaux dans les conditions extrêmes. Qu’il s’agisse de métaux, verres, céramiques, composites polymères, les mêmes questionnements se posent sur les lois de comportement, l’endommagement, les équations d’état, la sollicitation des surfaces et interfaces, les transformations des matériaux (changement de phase/mise sous contrainte). L’objectif de ce GDR est donc de rassembler ces forces pour organiser des approches couplées sur ces thèmes. L’objectif est aussi de renforcer et de valoriser la communauté, dont les membres font bien souvent la course en tête dans leurs sous-domaines respectifs.
 

  • Thématiques :

    • Maîtrise des chocs produits par plasma laser
    • Lois de comportement – équation d’état
    • Endommagement rupture des interfaces
    • Transformation de la matière
    • Méthodes et techniques expérimentales
    • Simulations numériques
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
    • Spatial
    • Défense
       
  • 50 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 18 laboratoires de recherche

Résultat d’un essai de choc induit par laser (chaine laser ELFIE du laboratoire Luli) sur un échantillon de verre sodo silico calcique. © Jean-Pierre Guin
Résultat d’un essai de choc induit par laser (chaine laser ELFIE du laboratoire Luli) sur un échantillon de verre sodo silico calcique.
© Jean-Pierre Guin

Site web du GDR ACO-CHOCOLAS

AMORE | Advanced Model Order Reduction in Engineering and Sciences

La mission du groupement de recherche AMORE est de rassembler, de développer des synergies au sein de la communauté française concernée par les techniques de réduction de modèles et de complexité numérique. Cette communauté extrêmement large couvre les fondements mathématiques, les techniques numériques et informatiques et les applications en science, ingénierie et dans l’industrie. La finalité du GDR AMORE est l’émergence de nouvelles collaborations transdisciplinaires au niveau national, voire européen.
 

  • Thématiques :

    • Certification, vérification et validation
    • Modèles multiparamétriques et non-linéaires
    • Modèles basés sur des données (apprentissage de modèles réduits)
    • Instabilités, transport et systèmes raides
    • Aspects géométriques de la réduction de modèles
    • Formulations non intrusives
    • Déploiement dans l’industrie
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Technologies pour la santé
    • Énergie
    • Information et Communication
    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
    • Industrie
       
  • 150 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 22 laboratoires de recherche
    + de 15 entreprises impliquées
    Club des industriels
     

Modèle réduit (paramétrique) de crash. © Courtoisie d’ESI Group
Modèle réduit (paramétrique) de crash.
© Courtoisie d’ESI Group

 

APAMAT | Apparence des matériaux

La mission du groupement de recherche APPAMAT est de former en France une communauté scientifique transdisciplinaire autour de l’apparence des matériaux, des surfaces et des objets, afin de proposer des méthodes scientifiques fiables et standardisées de caractérisation visuelle des matériaux traditionnels ou issus des nouveaux procédés de fabrication (nanosciences, procédés photoniques). Il couvre un large spectre de champs disciplinaires : matériaux, nanosciences, optique, image, informatique, métrologie, perception, art et design, en s’intéressant à la caractérisation par la mesure, à la prédiction par la modélisation, au prototypage virtuel, à la fabrication et à la reproduction d’objets à effets visuels.
 

  • Thématiques :

    • Matériaux et fabrication
    • Mesures physique et sensorielle
    • Modélisation
    • Numérisation et description
    • Restitution numérique
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Information et Communication
    • Chimie et Matériaux
    • Automobile
    • Impression et impression 3D
    • Cosmétique
       
  • 150 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 13 laboratoires de recherche
    18 entreprises impliquées
     

Brillant rosé et scintillement à la surface d’un ruban de papier texturé bleu, et reflet anisotrope sur le support en métal brossé. © Mathieu Hébert
Brillant rosé et scintillement à la surface d’un ruban de papier texturé bleu, et reflet anisotrope sur le support en métal brossé.
© Mathieu Hébert

Site web du GDR APPAMAT

BOIS | Sciences du bois

L’objectif du groupement de recherche BOIS est de rassembler et structurer une communauté scientifique très diverse de par ses disciplines et thématiques autour de thèmes dont le point commun est le bois, de son origine biologique et sa transformation à ses usages en structure, énergie, archive du passé... Pour cela le GDR BOIS met en place des actions de communication et de coordination en matière de pédagogie, échanges scientifiques, partage de ressources, relation avec l’international et les professionnels de la filière.
 

  • Thématiques :

    • Xylologie (connaissance du bois : structure et propriétés du bois)
    • Genèse et fonctions du bois dans l’arbre
    • Récolte et transformation, bioraffinerie (déconstruction et reconstruction)
    • Modification et matériaux reconstitués
    • Usages en structure, patrimoine
    • Usages pour l’énergie
    • Usages comme document d’archive
    • Traçabilité et adéquation ressource-emplois
    • Approches intégratives de la filière Forêt-Bois
       
  • Secteurs d'application :

    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
    • Construction et Génie Civil
       
  • 453 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 70 laboratoires de recherche

Contreforts d’un arbre guyanais. © Bruno CLAIR/CNRS Photothèque
Contreforts d’un arbre guyanais.
© Bruno CLAIR/CNRS Photothèque

Site web du GDR BOIS

CoDe (CDD) | Contrôle des décollements

La mission principale du groupement de recherche CoDe (CDD) est d’aider à structurer et à faire vivre une communauté française de recherche et développement travaillant autour du contrôle des écoulements turbulents. Les domaines d’application visés sont les transports (aéronautique, terrestre, ferroviaire), l’énergie (efficience énergétique),
l’environnement (réduction des nuisances sonores et de pollution). Son rôle est également d’inciter les échanges entre partenaires académiques et industriels via son club des industriels, et de faciliter les contacts internationaux via l’invitation d’experts.
 

  • Thématiques :

    • Projet fédératif « rampe »
    • Projet fédératif « sillage »
    • Stratégies de contrôle bio-inspirées
    • Apprentissage automatique pour les écoulements turbulents
    • Capteurs/actionneurs
    • Traînée de frottement
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Énergie
    • Environnement
       
  • 210 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 18 laboratoires de recherche
    6 entreprises impliquées
    Club des industriels

Avion bio-inspiré (vue d’artiste) © Frank Fish (Liquid Life Laboratory, West Chester University)
Avion bio-inspiré (vue d’artiste)
© Frank Fish (Liquid Life Laboratory, West Chester University)

Site web du GDR CODE (CDD)

EMR | Énergies marines renouvelables

Les énergies marines renouvelables (EMRs), et notamment l’éolien en mer, constituent un champ applicatif récent très dynamique et en phase avec les enjeux de la transition énergétique. À l’heure actuelle, l’enjeu social et industriel est la réduction des coûts et des risques des projets d’exploitation des énergies marines renouvelables dans les phases de conception, développement et production. Dans ce cadre, le groupement de recherche EMR vise à structurer la communauté académique sur les EMRs afin de faire bénéficier cette nouvelle filière de son expertise scientifique.
 

  • Thématiques :

    • Énergies renouvelables
    • Méthodologies et outils de modélisation numérique et expérimentale
    • Impacts environnementaux et sociaux, acceptabilité
    • Intégration et stabilité des réseaux électriques
    • Stockage de l’énergie (y compris power-to-gas & powerto-liquid)
    • Contrôle et optimisation
    • Fiabilité des structures
    • Procédés de conversion innovants
       
  • Secteur d'application :

    • Énergie
       
  • 200 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 34 laboratoires de recherche

L’éolienne flottante FLOATGEN accueillie sur le site d’essais en mer. © Centrale Nantes
L’éolienne flottante FLOATGEN accueillie sur le site d’essais en mer.
© Centrale Nantes

Site web du GDR EMR

Feux | Feux de compartiments et végétation - Modélisation de la propagation et optimisation de la lutte

La mission du groupement de recherche FEUX est de rassembler la communauté française (académiques, centres techniques, industriels et opérationnels) concernée par les problématiques scientifiques, technologiques et opérationnelles relatives aux incendies. Le GDR ambitionne de faire progresser la connaissance sur les phénomènes couplés intervenant dans l’incendie et d’aboutir à des résultats et des innovations susceptibles d’avoir une incidence sur le fonctionnement de la société.
 

  • Thématiques :

    • Comportement au feu des matériaux : dégradation thermique des matériaux et caractérisation des matériaux.
    • Changement d’échelle et problèmes couplés : couplage phase solide – phase gazeuse, évaluation des méthodes d’extinction.
    • Modélisation, simulation et expérimentation pour l’incendie : modélisation de la croissance et de la dynamique des incendies, circulation des fumées dans les tunnels et les espaces clos.
    • Domaines applicatifs / Objets d’étude : problématique de l’évacuation en lien avec l’incendie, problématique des interfaces forêts / habitat, propagation multi‑compartimentée, recherche opérationnelle appliquée aux feux de compartiments.
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
    • Sécurité
    • Construction
    • Génie Civil
       
  • 70 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 10 laboratoires de recherche
    30 entreprises impliquées
     

    Étude de la propagation d'un feu de genêts.
    Étude de la propagation d'un feu de genêts.
    © Hubert RAGUET/LKB/CNRS

    Site web du GDR Feux

GDM | Géométrie différentielle et mécanique

Le principal objectif du groupement de recherche GDM est le développement et la stimulation de collaborations entre des géomètres intéressés par les retombées applicatives de leurs travaux en mécanique et des mécaniciens s’intéressant, utilisant ou ayant besoin de méthodes géométriques élaborées pour la modélisation théorique ou numérique des problèmes de mécanique. Ce GDR a pour ambition de faire émerger des méthodes nouvelles, tant théoriques que numériques pour la modélisation des problèmes mécaniques qui auront des retombées dans les applications industrielles.
 

  • Thématiques :

    • Lois de comportement et invariants
    • Géométrie de Poisson, intégrabilité et mécanique
    • Formulation géométrique de la mécanique
    • Intégrateurs géométriques
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Énergie
    • Environnement
       
  • 150 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 27 laboratoires de recherche
    2 entreprises impliquées

Trajectoires d’une toupie de Poinsot dans l’espace des moments cinétiques, obtenues par un intégrateur géométrique. © Dina Razafindralandy
Trajectoires d’une toupie de Poinsot dans l’espace des moments cinétiques, obtenues par un intégrateur géométrique.
© Dina Razafindralandy

Site web du GDR GDM

HAPPYBIO | Applications de procédés physiques à la biologie

Le groupement de recherche HAPPYBIO fédère la communauté autour de l’utilisation de procédés physiques (plasma, impulsions électriques et photo-sensibilisateurs) pour des applications en biologie avec 4 objectifs : favoriser la compréhension des mécanismes d’action par l’approche expérimentale et la modélisation ; étudier les complémentarités et synergie des différentes approches ; stimuler les recherches des équipes pour développer des applications jusqu’alors peu étudiées en France ; favoriser l’interaction de chercheurs, ingénieurs et étudiants de différentes disciplines pour stimuler une approche translationnelle.
 

  • Thématiques :

    • Sources :
      Plasmas,
      Champs électriques impulsionnels, impulsions électriques et RONS (espèces réactives de l’oxygène et de l’azote),
      Photosensibilisateurs et sources lumineuses.
       
    • Applications biologiques :
      Cancérologie, microbiologie via le développement d’agents antibactériens « non traditionnels », dermatologie et cicatrisation,
      Agriculture et alimentaire,
      Décontamination.
       
    • Mécanismes biologiques :
      Interactions entre les agents physico-chimiques et les objets vivants,
      Pénétration de principes actifs dans les cellules, environnement biologique : diagnostics et modélisations,
      Compréhension des évènements membranaires à l’échelle moléculaire.
       
  • Secteurs d'application :

    • Technologies pour la santé
    • Chimie et Matériaux
       
  • 110 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 35 laboratoires de recherche

Potentialisation de l’effet cytotoxique du PBS exposé au plasma par les champs électriques pulsés dans un modèle 3D de tumeur. © Elena Griseti
Potentialisation de l’effet cytotoxique du PBS exposé au plasma par les champs électriques pulsés dans un modèle 3D de tumeur.
© Elena Griseti

 

HEA | Métallurgie des alliages à haute entropie (HEA) ou à composition complexe

Le groupement de recherche HEA s’intéresse aux alliages métalliques de type HEA (monophasés) et CCA (polyphasés). Ces alliages, composés d’au moins cinq éléments métalliques en taux élevés, forment des solutions solides de propriétés parfois exceptionnelles. Le GDR se donne plusieurs missions : assurer une coordination des activités existant dans notre domaine à l’échelle nationale ; assurer une mission de divulgation, de communication et de formation ; identifier et lever les verrous scientifiques ; renforcer les liens entre les aspects fondamentaux et applicatifs afin d’accélérer le développement des HEA/CCA.
 

  • Thématiques :

    • Thermodynamique et conception d’alliages concentrés (HEA et CCA)
    • Modélisation physique
    • Genèse des microstructures
    • Optimisation des propriétés
    • Procédés d’élaboration d’alliages : poudres, massifs, dépôts
    • Propriétés mécaniques et modes de déformation des alliages concentrés
    • Propriétés de surface (corrosion, fonctionnalisation)
    • Compréhension des origines des défauts cristallins
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
       
  • 60 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 15 laboratoires de recherche
    10 entreprises impliquées

Structure fine (taille de grains micrométrique) et partiellement recristallisée d’un alliage CoCrFeMnNi (nuance A3S), recuite après laminage à froid pendant 8h à 700°C. © Adrianna Lozinko et Anna Fraczkiewicz
Structure fine (taille de grains micrométrique) et partiellement recristallisée d’un alliage CoCrFeMnNi (nuance A3S), recuite après laminage à froid pendant 8h à 700°C.
© Adrianna Lozinko et Anna Fraczkiewicz

 

ImaBio | Imagerie et microscopie en biologie

Le groupement de recherche IMABIO réunit une communauté interdisciplinaire (biologie-physique-instrumentationchimie-mathématiques-informatique) dédiée au développement de stratégies novatrices en imagerie pour la biologie (marqueurs, méthodologies, conception d’instruments, analyse de données, modélisation, etc.), dans le but d’élucider les mécanismes moléculaires, cellulaires et tissulaires mis en jeu dans le vivant.
 

  • Thématiques :

    • Architectures et dynamiques à l’échelle nanométrique
    • Mesures, modélisations des dynamiques et interactions moléculaires
    • Contrôle et interactions aux différentes échelles du vivant
    • Physique et chimie pour l’imagerie en biologie
    • Bioimage-informatique
       
  • Secteur d'application :

    • Technologies pour la santé
       
  • 700 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 200 laboratoires de recherche
    50 entreprises impliquées
    Club des industriels

Neurones d’hippocampe identifié grâce à ces prolongements dendritiques marqués en rouge (MAP2) par une protéine associée aux microtubules et ses contacts synaptiques en vert (synapsine). © Lydia Danglot (Institut de Psychiatrie et neurosciences de Paris)
Neurones d’hippocampe identifié grâce à ces prolongements
dendritiques marqués en rouge (MAP2) par une protéine associée aux microtubules et ses contacts synaptiques en vert (synapsine).
© Lydia Danglot (Institut de Psychiatrie et neurosciences de Paris)

Site web du GDR IMABIO

MBS | Matériaux de construction biosourcés

Les problématiques abordées par le groupement de recherche MBS sont multiples et recouvrent tout le cycle de vie des matériaux et produits biosourcés utilisés dans la construction, depuis leur récolte et leur transformation jusqu’à leur usage et leur fin de vie. Le groupe vise à apporter des réponses aux défis scientifiques suivants : l’évaluation de la nature des matériaux compatibles avec les applications visées, l’innovation dans les processus de transformation et de fabrication, la mise en évidence des avantages des biosourcés dans la conception d’un bâtiment.
 

  • Thématiques :

    • Valorisation des ressources naturelles
    • Mise en oeuvre des matériaux
    • Transferts hygrothermiques
    • Mécanique des matériaux
    • Thermique
    • Acoustique
    • Durabilité
    • Cycle de vie
       
  • Secteurs d'application :

    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
    • Construction et Génie Civil
       
  • 63 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 27 laboratoires de recherche
    18 entreprises impliquées

De la particule de chènevotte au béton de chanvre. © S. Amziane/Institut Pascal
De la particule de chènevotte au béton de chanvre.
© S. Amziane/Institut Pascal

Site web du GDR MBS

MECABIO | Mécanique des matériaux et fluides biologiques

La mission du groupement de recherche MECABIO est de rassembler les chercheurs travaillant dans le domaine de la biomécanique du corps humain en synergie avec des biologistes et des cliniciens. Son objectif est de modéliser et caractériser des systèmes complexes physiologiquement réalistes, en tenant compte des différentes échelles, phénomènes physiques qui les gouvernent et interactions, ainsi que de leur évolution dynamique. La finalité de ces recherches est de proposer une meilleure compréhension du fonctionnement des systèmes biologiques à l’étude, en conditions physiologiques et pathologiques maladies neurodégénératives, cardiovasculaires, oncologie, maladies génétiques, comblement osseux, etc.).
 

  • Thématiques :

    • Particules déformables sous écoulement : cellules, capsules, vésicules
    • Écoulements biologiques : sang, agrégats cellulaires, air et mucus, etc.
    • Mécanique des matériaux du vivant (muscles, tendons, ligaments, tissus osseux, tissus conjonctifs, endothélium, parois vasculaires, etc.) et pour le vivant (dispositifs médicaux, substituts issus de l’ingénierie tissulaire, etc.)
       
  • Secteur d'application :

    • Technologies pour la santé
       
  • 350 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 39 laboratoires de recherche

Globules rouges en écoulement dans un système microfluidique. © Adlan Merlo (IMFT)
Globules rouges en écoulement dans un système microfluidique.
© Adlan Merlo (IMFT)

Site web du GDR MECABIO

MECAFIB | Mécanique multi-échelle des milieux fibreux

Les milieux fibreux sont des architectures discrètes, ordonnées ou désordonnées, plus ou moins cohésives, constituées de fibres, c’est-à-dire d’objets très élancés et déformables, utilisés dans des domaines variés : transport, énergie, santé, cosmétique, encres ou peintures, etc. Leurs propriétés physiques et mécaniques, encore mal appréhendées, sont induites par des mouvements relatifs importants et complexes entre fibres ainsi que par des non-linéarités matérielles et géométriques fortes liées à la rhéologie des fibres et de leurs contacts. Dans ce contexte, le groupement de recherche MECAFIB a comme objectif de progresser sur la caractérisation et la modélisation du comportement mécanique de ces architectures, au moyen d’outils de mécanique expérimentale, théorique et numérique.
 

  • Thématiques :

    • Thématiques scientifiques :
      • Mécanique des textiles techniques et câbles
      • Mécanique des milieux fibreux biosourcés et couplages thermo-hygro-mécaniques
      • Mécanique des tissus mous du vivant et des biomatériaux
       
    • Méthodologie :
      • Changement d’échelles, mécanique théorique et numérique
      • Mécanique expérimentale : imagerie 3D, micromécanique et mesures de champs
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Technologies pour la santé
    • Chimie et Matériaux
       
  • 350 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 45 laboratoires de recherche
    4 entreprises impliquées

Structure d’un scaffold de ligament de genoux en fils tressés avant et après traction – comparaison entre images 3D prises pendant la traction par microtomographie à rayons X (à gauche) et simulation numérique par éléments finis multi-domaines (à droite). © Cedric Laurent (LEM3), Laurent Orgéas (3SR), Damien Durville (MSSMat)
Structure d’un scaffold de ligament de genoux en fils tressés avant et après traction – comparaison entre images 3D prises pendant la traction par microtomographie à rayons X (à gauche) et simulation numérique par éléments finis multi-domaines (à droite).
© Cedric Laurent (LEM3), Laurent Orgéas (3SR), Damien Durville (MSSMat)

Site web du GDR MECAFIB

MecaWave | À l’interface de l’acoustique physique et de la mécanique théorique

Le groupement de recherche MecaWave fédère des recherches sur les ondes dans les solides, tant du point de vue de l’acoustique physique que de celui de la mécanique théorique et des mathématiques appliquées. Il est structuré en quatre groupes de travail.

  1. Homogénéisation dynamique : obtenir des modèles fiables capables de produire des milieux effectifs aux propriétés désirées.
  2. Ondes non linéaires et leurs conséquences dans un large spectre de domaines scientifiques : tribologie, mécanique de la rupture, acoustique, géophysique, etc.
  3. Guides d’ondes afin de comprendre l’interaction des ondes avec des inhomogénéités et leur propagation en milieu non borné transversalement.
  4. Problèmes inverses, favoriser le dialogue entre les expérimentateurs et les théoriciens.
     
  • Thématiques :

    • Dynamique effective des milieux microstructurés (couches fines, milieux continus généralisés, fondements des métamatériaux)
    • Ondes non linéaires dans les solides (ondes et fissures, dynamique lente dans les milieux endommagés, milieux « réglables »)
    • Guides d’ondes mécaniques (modes piégés, guides ouverts)
    • Problèmes inverses (contrôle non destructif, optimisation de microstructure)
       
  • Secteurs d'application :

    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
       
  • 171 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 22 laboratoires de recherche

Champ élastique émis par un transducteur et diffracté par un défaut circulaire. La méthode de l’état adjoint permet, par rétro-propagation, de localiser le défaut. © Kim Pham (IMSIA) et Fabien Treyssède (GeoEND)
Champ élastique émis par un transducteur et diffracté par un défaut circulaire. La méthode de l’état adjoint permet, par rétro-propagation, de localiser le défaut.
© Kim Pham (IMSIA) et Fabien Treyssède (GeoEND)

Site web du GDR MecaWave

MEPHY | Mécanique et physique des systèmes complexes

Le groupement de recherche MEPHY, qui dépend de deux instituts du CNRS (INSIS et INP), a pour but d’animer et de faire diffuser l’interface entre mécanique et physique. Signe évident de l’attractivité de la mécanique, de plus en plus de physiciens se tournent vers des thématiques qui relèvent de cette discipline. Il est important de favoriser le dialogue entre des disciplines qui ont divergé au début du 20ème siècle. L’interface mécanique-physique est très mobile, avec de nouveaux sujets apparaissant régulièrement. Ce GDR évolue et s’intéresse à tous les sujets pertinents qui émergent à l’interface entre ces disciplines.
 

  • Thématiques :

    • Mesures de champs en mécanique expérimentale
    • Érosion et agrégation des matériaux/assemblages cohésifs
    • Matériaux très aérés : déformation, rupture, instabilités
    • Nouveaux défis en mécanique de la rupture
    • Instabilité en mécanique des solides
    • Changement d’échelles
    • Programmable Matter
    • Rhéologie des suspensions denses : du micron au millimètre
       
  • Secteurs d'application :

    • Construction et Génie Civil
    • Biologie
       
  • 550 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de + de 40 laboratoires de recherche
    3 entreprises impliquées

Instabilité de flambage sur une membrane Électro-active. © MEPHY
Instabilité de flambage sur une membrane Électro-active.
© MEPHY

Site web du GDR MEPHY

META | Métamatériaux acoustiques pour l’ingénierie

La mission du groupement de recherche META est de rassembler la communauté des cristaux phononiques et métamatériaux acoustiques au-delà de son périmètre académique. Ces matériaux artificiellement structurés ouvrent en effet la voie à une véritable ingénierie de la dispersion des ondes acoustiques, conférant ainsi des propriétés physiques extraordinaires à un milieu de propagation. Le GDR vise à accroître le taux d’échange entre chercheurs des laboratoires et acteurs industriels, en évaluant le potentiel scientifique, applicatif et industriel de ce domaine émergent, mais également à contribuer au progrès général des connaissances, en assurant une certaine transversalité entre les sous-disciplines du domaine.
 

  • Thématiques :

    • Acoustique sous-marine et ultra-sonore
    • Dispositifs radio-fréquence
    • Acoustique audible
    • Mécanique et vibro-acoustique
    • Domaines émergents
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Technologies pour la santé
    • Information et Communication
    • Chimie et Matériaux
       
  • 130 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 19 laboratoires de recherche
    10 entreprises impliquées

Métamatériaux à base de billes de polymères poreux. ©CRPP/I2M
Métamatériaux à base de billes de polymères poreux.
©CRPP/I2M

Site web du GDR META

MFA | Micropesanteur fondamentale et appliquée

Les missions du groupement de recherche MFA sont d’assurer la cohésion de la communauté des laboratoires utilisateurs de la micropesanteur, de permettre à de nouveaux laboratoires d’être financés par le CNES en venant tester leurs idées, d’entretenir le capital de savoir-faire accumulé, pendant plus de 30 ans, par les équipes menant des recherches en micropesanteur, d’assurer une visibilité à la force de proposition française vis-à-vis de l’Agence spatiale européenne (ESA) et des autres agences spatiales internationales, pour l’utilisation de la station spatiale internationale (ISS) notamment, de conduire les actions de promotion et de diffusion de l’information scientifique, de préparer et assurer les liens avec les applications pour l’exploration spatiale. Le groupement a été créé, en partenariat avec l’agence spatiale française (CNES) en 1992. Le groupement offre un lieu d’échanges scientifiques sur la science faite en micropesanteur mais aussi sur les outils d’accès à la micropesanteur : vols paraboliques (Novespace), tour de chute libre (ZARM), fusées sondes (SSC), capsules orbitales (FOTON), station spatiale internationale (ISS).
 

  • Thématiques :

    • Solidification et croissance cristalline, nucléation, dissolution
    • Instabilités, turbulence, convection de Bénard-Marangoni
    • Combustion
    • Interfaces fluides, Interfaces fluide-solide, ébullition, condensation, bulles, gouttes
    • Mousses, émulsions, suspensions, gels
    • Biophysique
       
  • Secteurs d'application :

    • Énergie
    • Technologies pour la santé
    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
    • Exploration spatiale
       
  • 120 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 40 laboratoires de recherche

Thomas Pesquet présente le réservoir utilisé dans l’expérience Fluidics. La sphère est partiellement remplie d’eau pour étudier la turbulence d’ondes capillaires. © ESA/CNES
Thomas Pesquet présente le réservoir utilisé dans l’expérience Fluidics. La sphère est partiellement remplie d’eau pour étudier la turbulence d’ondes capillaires.
© ESA/CNES

 

MIC | Mise en oeuvre de composites et propriétés induites

L’objectif du groupement de recherche MIC est de fédérer les équipes de recherche dont les thématiques concernent la fabrication des matériaux composites. La mise en oeuvre des composites donne lieu à des thématiques scientifiques spécifiques (renforts fibreux, écoulements dans ces milieux fibreux, suspension de fibres, couplages thermomécaniques, réparation des structures composites, etc.).
 

  • Thématiques :

    • Mise en forme des renforts fibreux
    • Écoulements dans les milieux fibreux
    • Suspensions
    • Couplages thermo-mécanique, thermo-cinétique
    • Réparation des composites
    • Mise en oeuvre des biocomposites
    • Fatigue des composites et mise en oeuvre
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
       
  • 150 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 23 laboratoires de recherche
    15 entreprises impliquées

Microstructure d’une préforme quasi-UD fibres de verre - analyse des espaces micro-macropores. © Thèse de L. Bizet, 2004, LOMC (sous la direction de J. Bréard)
Microstructure d’une préforme quasi-UD fibres de verre - analyse des espaces micro-macropores.
© Thèse de L. Bizet, 2004, LOMC (sous la direction de J. Bréard)

 

MNF | Micro et nanofluidique

Le groupement de recherche MNF anime la communauté très interdisciplinaire qui développe, étudie ou met en oeuvre des concepts de Micro et Nanofluidique. La microfluidique, art du contrôle de fluides au sein de puces miniaturisées, est une technologie clé pour l’avenir de nombreux secteurs scientifiques et économiques comme le diagnostic médical, la pharmacologie, le génie chimique. Ces dernières années, nous assistons donc logiquement à la maturation et au transfert de certaines briques de recherche vers l’industrie : création de start-up, implication croissante d’industries. En parallèle, de nouvelles thématiques de recherche amont voient le jour, prenant souvent appui sur une pluridisciplinarité essentielle : les biologistes élucident les mécanismes du vivant en développant des micro-environnements modèles ; de nouvelles approches de conversion d’énergie intègrent de nouveaux matériaux, nanofluidique, transport électrique.
 

  • Thématiques :

    • Organes on chip/biologie cellulaire sur puce
    • Chemical Engineering : fluides complexes, soft matter, écoulements en poreux
    • Interactions ondes/écoulement
    • Flow chemistry
    • Microfluidique pour le diagnostic et la clinique
    • Nanofluidique et Énergie
       
  • Secteurs d'application :

    • Technologies pour la santé
    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
       
  • 300 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 70 laboratoires de recherche

Ensemencement d’organoïdes intestinaux sur une structure 3D en collagène. © Descroix/Vignjevic (Institut Curie)
Ensemencement d’organoïdes intestinaux sur une structure 3D en collagène.
© Descroix/Vignjevic (Institut Curie)

Site web du GDR MNF

MORPHEA | Morphologie et phénomènes d’agrégation

Le principal objectif du groupement de recherche MORPHEA est d’agréger des compétences complémentaires pour aborder des problèmes complexes inhérents à l’analyse de la dynamique de populations d’objets géométriquement complexes (cristaux, agglomérats, flocs, microorganismes, etc.) et la modélisation des procédés par bilan de population multidimensionnel. Un des enjeux est de créer une synergie forte entre chercheurs en génie des procédés et en mathématiques appliquées (géométrie et processus stochastiques, résolution des équations intégro-différentielles) afin de permettre une avancée significative dans la compréhension et la modélisation des processus et procédés particulaires.
 

  • Thématiques :

    • Caractérisation des objets et populations d’objets géométriquement complexes
    • Recherche de descripteurs morphologiques
    • Modélisation des processus : agrégation, rupture, déformation, croissance, etc.
    • Modélisation des écoulements des systèmes dispersés dans des géométries complexes
    • Résolution des bilans de population multidimensionnels
    • Couplage bilan de population – hydrodynamique des réacteurs
       
  • Secteurs d'application :

    • Technologies pour la santé
    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
       
  • 120 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 16 laboratoires de recherche
    6 entreprises impliquées
    Club des industriels

Image réelle et son jumeau numérique. © Johan Debayle (Mines Saint-Etienne), LGF
Image réelle et son jumeau numérique.
© Johan Debayle (Mines Saint-Etienne), LGF

Site web du GDR MORPHEA

NAME | Nano-Materials for Energy Applications

Le groupement de recherche NAME fédère une communauté scientifique pluridisciplinaire des domaines de la physique, de la chimie, des sciences des matériaux, des sciences de l’ingénierie et des systèmes pour l’élaboration, la caractérisation et la simulation des nanomatériaux/nanosystèmes pour l’énergie. Il vise une meilleure compréhension des mécanismes physiques fondamentaux qui régissent le transport, le stockage et la conversion d’énergie dans le but de développer des solutions technologiques innovantes permettant de valoriser l’énergie disponible, en petites et moyennes quantités, dans notre environnement. Il s’articule plus particulièrement autour de l’étude, du design à la caractérisation, et de l’exploitation des propriétés physiques et du comportement singulier des structures et des matériaux nano-architecturés ou nano-composites ainsi que des systèmes, dont les tailles caractéristiques sont micro et nanométriques, pour la récupération, la conversion, la gestion et le stockage d’énergie.
 

  • Thématiques :

    • Thèmes principaux de recherche :
      • Nanomatériaux
      • Propriétés de transport
      • Systèmes
    • Axes technologiques transverses :
      •  Élaboration
      •  Mesures/Métrologie
      •  Simulations/Théorie

    • Axe dédié aux échanges avec l’industrie :
      •  Prospectives
       

  • Secteurs d'application :

    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
       
  • 400 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 48 laboratoires de recherche
    8 entreprises impliquées
    Club des industriels

Systèmes intégrés de l’industrie. © Institut Néel, NanoEnergy 2019
Systèmes intégrés de l’industrie.
© Institut Néel, NanoEnergy 2019

Site web du GDR NAME

NanoTeraMIR | Nanodispositifs pour le TeraHertz et moyen infrarouge

Le principal objectif du groupement de recherche NanoTeraMIR est de tisser des liens et créer des échanges entre les différents acteurs français de la recherche dans les domaines des fréquences THz et MIR et en nanosciences et nanotechnologies. Les différentes actions menées par le GDR contribuent à créer des passerelles entre les acteurs issus de ces thèmes généraux et à établir un socle commun de savoir-faire. Ses principales retombées scientifiques sont d’enrichir les connaissances fondamentales sur les propriétés physiques des nanomatériaux et nanocomposants aux fréquences THz et MIR ainsi que de promouvoir l’émergence de nouveaux concepts, dispositifs et instrumentations THz et MIR issus des nanosciences et nanotechnologies.
 

  • Thématiques :

    • Structures basse dimensionnalité : matériaux carbonés (graphène, nanotubes), polymères, nanostructures semiconductrices matériaux à grand gap, matériaux IV-IV, « graphene-like » matériaux
    • Nanodispositifs : lasers à cascade quantique, métamatériaux, composants plasmoniques, nanotransistors, microcavités, dispositifs nonlinéaires, photodétecteurs, nanobolomètres, nanojonctions
    • Instrumentation : techniques de spectroscopie dans le domaine temporel, peigne de fréquence, imagerie champ proche, oscillateurs locaux pour l’astronomie, rayonnement synchrotron
    • Applications : astronomie, télécommunications, biologie, contrôle non destructif
    • Valorisation : réflexions autour de la maturation et du transfert de projets
       
  • Secteurs d'application :

    • Information et Communication
       
  • 250 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de + de 20 laboratoires de recherche
     

    Antenne photoconductrice THz large-bande. © IEMN
    Antenne photoconductrice THz large-bande.
    © IEMN

    Site web du GDR NanoTeraMIR

OERA | Organic Electronics for the new eRA

La mission du groupement de recherche OERA est de rassembler la communauté scientifique française dont les activités de recherches s’articulent autour des domaines d’application des matériaux organiques semi-conducteurs et conducteurs visant à l’émergence d’une nouvelle ère de l’électronique organique. Le GDR OERA aborde ainsi des thématiques scientifiques très vastes liées à l’électronique, l’énergie, l’éclairage, la biologie et la médecine.
 

  • Thématiques :

    • Étude et modélisation des propriétés fondamentales des matériaux organiques semi-conducteurs et conducteurs
    • Photovoltaïque et photo-détecteurs organiques
    • OLED et laser organique
    • Bioélectronique, biocapteur et bio-MEMS
    • Électronique extensible et textiles intelligents
       
  • Secteurs d'application :

    • Technologies pour la santé
    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
       
  • 278 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 44 laboratoires de recherche
    6 entreprises impliquées
    Club des industriels
     

Textile électronique organique à base d’un textile imprégné d’un polymère conducteur. © École Mines Saint Etienne, Campus de Gardanne
Textile électronique organique à base d’un textile imprégné d’un polymère conducteur.
© École Mines Saint Etienne, Campus de Gardanne

Site web du GDR OERA

Ondes

Le groupement de recherche Ondes a pour vocation d’organiser et développer la communauté des ondes dans son ensemble. Il couvre les champs disciplinaires de l’acoustique et de l’électromagnétisme au sens large, allant ainsi des fréquences microondes aux fréquences optiques. Les travaux scientifiques du GDR Ondes vont de la physique et la modélisation mathématique des ondes à la maquette numérique, en passant par les calculs haute-performances et les développements technologiques les plus élaborés, tout en promouvant de nouvelles thématiques, telles que les matériaux nanostructurés, complexes, hybrides, biologiques…
 

  • Thématiques :

    • Modélisation et simulation
    • Physique et ingénierie des structures sous-longueur d’onde (Sub-λ)
    • Capteurs, imagerie et inversion
    • Antennes et circuits : des micro-ondes aux ondes millimétriques et THz
    • Compatibilité électromagnétique
    • Imagerie en milieux complexes : modélisation, instruments, traitements
       
  • Secteurs d'application :

    • Information et Communication
       
  • 250 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 50 laboratoires de recherche
    10 entreprises impliquées
    Club des industriels
     

    Frange d’Young dans le champ proche. La distance entre les deux fentes est 6.24 µm © Lionel Aigouy, LPEM
    Frange d’Young dans le champ proche. La distance entre les deux fentes est 6.24 µm
    © Lionel Aigouy, LPEM

    Site web du GDR ONDES

OXYFUN | Oxydes fonctionnels : des matériaux aux dispositifs

L’objectif du groupement de recherche OXYFUN est de rassembler les communautés travaillant sur les oxydes fonctionnels, avec des défis liés à la croissance, aux procédés et aux caractérisations de matériaux en couches minces. Le GDR est un lieu d’échanges permettant de renforcer les interactions entre quatre thèmes : matériaux en couches minces/ épaisses ou nano-structurés ; propriétés structurales et physiques ; nanotechnologies de l’intégration et propriétés/ performances des dispositifs. Une volonté forte du GDR est également de mettre en lien les académiques et industriels, que ce soit les grands acteurs de la microélectronique, des télécommunications, de la défense, de l’aéronautique, des matériaux ou les start-up et PMEs de ces secteurs.
 

  • Thématiques :

    • Oxydes complexes : diélectriques, piézoélectriques, ferroélectriques, magnétiques, multiferroïques, thermoélectriques, etc.
    • Nouveaux oxydes pour nouvelles fonctionnalités
    • Fabrication (élaboration, dépôt, etc.) de multicouches/ super réseaux/nanostructures
    • Caractérisation avancée de l’organisation structurale/ chimique et aux interfaces
    • Propriétés physiques à l’échelle nano & métrologie associée
    • Micro et Nanotechnologies pour l’intégration d’oxydes sur SC et au sein de dispositifs
    • Conception de dispositifs et optimisation des performances
    • Domaines d’application en relation avec le club des industriels
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Énergie
    • Information et Communication
    • Chimie et Matériaux
       
  • 450 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 52 laboratoires de recherche
    8 entreprises impliquées
    Club des industriels
     

    Bolomètres LSMO connectés sur plateforme de test. © GREYC, L. Méchin
    Bolomètres LSMO connectés sur plateforme de test.
    © GREYC, L. Méchin

    Site web du GDR OXYFUN

PhyP | Biophysique et biomécanique des plantes

La mission du groupement de recherche PhyP est de fédérer la communauté française travaillant sur la mécanique des plantes à toutes les échelles, de la cellule aux écosystèmes, afin de résoudre des questions fondamentales de mécano-perception, de morphogénèse, d’interaction fluide-structure ou d’écologie, et favoriser le transfert de connaissances vers les applications en agronomie et en ingénierie (applications biomimétiques).

  • Thématiques :

    • Mécanoperception
    • Morphogénèse, croissance et mouvements
    • Interactions fluide-solide
    • Écologie, évolution, développement et biomimétisme
       
  • Secteurs d'application :

    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
    • Construction et Génie Civil
    • Agronomie
    • Agroalimentaire
       
  • 184 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 29 laboratoires de recherche
     

    Arbre auto-similaire obtenu par un algorithme génétique prenant en compte l’effet des contraintes mécaniques externes (vent) sur la croissance et la compétition pour l’accès à la lumière . © Christophe Eloy, IRPHE
    Arbre auto-similaire obtenu par un algorithme génétique prenant en compte l’effet des contraintes mécaniques externes (vent) sur la croissance et la compétition pour l’accès à la lumière.
    © Christophe Eloy, IRPHE

    Site web du GDR PHYP

POLYNANO 2 | Polymères nanochargés

La mission du groupement de recherche POLYNANO 2 est double : créer et animer un lieu de partage et de collaboration entre l’ensemble des acteurs travaillant sur les polymères incorporant des nanorenforts et proposer une approche multiéchelle pluridisciplinaire adaptée aux matériaux composites polymères nanochargés en faisant dialoguer les mécaniciens, les spécialistes en procédé, les physico-chimistes et les modélisateurs en vue d’identifier, de quantifier et de tirer profit des effets nano. L’enjeu principal est de comprendre, de quantifier et de gérer les effets nano sur la chaîne complète de ces matériaux composites.
 

  • Thématiques :

    • Mise en œuvre des composites nanochargés
    • Interphases et interfaces entre les nanocharges et la matrice polymère
    • Couplages et multifonctionnalité
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Technologies pour la santé
    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
       
  • 165 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 75 laboratoires de recherche
    5 entreprises impliquées
     

    Micrographie MEB de nanoparticules de graphite. © M. Ponçot, Institut Jean Lamour
    Micrographie MEB de nanoparticules de graphite.
    © M. Ponçot, Institut Jean Lamour

    Site web du GDR POLYNANO 2

Repair | Réparer l’Humain

L’enjeu du domaine relatif à la médecine réparatrice et régénératrice est son caractère interdisciplinaire et multi-facettes. C’est aussi l’importance de mettre en relation et en synergie les acteurs académiques, industriels, les praticiens et les associations de patients et la nécessité d’intégrer les sciences humaines. Le tissu académique autour de l’homme réparé, ou plus précisément des médecines réparatrice et régénératrice, est assez diffus quoique foisonnant. Il mérite une meilleure identification des acteurs (en recherche, formation et translation clinique) et une meilleure appropriation nationale, ainsi qu’une plus forte visibilité internationale. L’objectif du groupement de recherche Repair est donc de fédérer la communauté, en associant les acteurs académiques, cliniques, industriels et le monde associatif.
 

  • Thématiques :

    • Élaboration de biomatériaux avancés,
    • Modélisation et caractérisation multi-échelle
    • Interface cellules – Environnement
    • Bio-fonctionnalisations et ciblages
    • Suppléance et contrôle
    • Éthique et intégration à l’humain
       
  • Secteurs d'application :

    • Technologies pour la santé
    • Chimie et Matériaux
       
  • + de 600 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 110 laboratoires de recherche
    40 entreprises impliquées
    Club des industriels
     

    Réponse cellulaire à des surfaces sinusoïdales. © Laurent Pieuchot et Karine Anselme, IS2M
    Réponse cellulaire à des surfaces sinusoïdales.
    © Laurent Pieuchot et Karine Anselme, IS2M

    Site web du GDR REPAIR

REX | Recristallisation et croissance des grains

Les phénomènes de recristallisation dictent dans une large mesure les réorganisations microstructurales dans des matériaux cristallins (métaux, roches) soumis à des chargements mécaniques et histoires thermiques inhérents à leurs conditions d’utilisation, de transformation ou d’évolution dans les systèmes naturels. La communauté « Recristallisation » est fortement interdisciplinaire (géosciences - métallurgie, expérimentation - modélisation, fondamental - industriel). Le groupement de recherche REX offre l’opportunité de la structurer et de favoriser les interactions. Il permet de faire l’interface entre aspects fondamentaux et appliqués, de valoriser des connaissances vers le monde industriel et de susciter des projets de collaboration fédérateurs. Il a aussi pour objectif d’offrir un cadre de formation aux jeunes chercheur·e·s de la communauté.
 

  • Thématiques :

    • Caractérisation in-situ des mécanismes de recristallisation
    • Compréhension et modélisation des mécanismes fondamentaux
    • Modélisation de la recristallisation
    • Recristallisation des aciers ODS
    • Recristallisation en milieu industriel : quels besoins, quelles solutions ?
    • Textures de déformation et de recristallisation
       
  • Secteurs d'application :

    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
    • Sciences de la Terre
       
  • 138 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 12 laboratoires de recherche
    7 entreprises impliquées
     

    Recristallisation dynamique dans un super alliage à base Nickel et dans un polycristal de glace. © M. Zouari (CEMEF) et T. Chauve (IGE)
    Recristallisation dynamique dans un super alliage à base Nickel et dans un polycristal de glace.
    © M. Zouari (CEMEF) et T. Chauve (IGE)

     

SEEDS | Systèmes d’énergie électrique dans leurs dimensions sociétales

Le groupement de recherche SEEDS adresse les problématiques de la génération, de la distribution, de la transformation et des usages de l’énergie électrique. Ses thématiques de recherche pluridisciplinaires couvrent le domaine des matériaux, des composants, des méthodes et technologies qui concourent à la conception de dispositifs et systèmes électriques performants, sûrs et respectueux de l’environnement.
 

  • Thématiques :

    • Les matériaux et leurs réponses aux sollicitations électromagnétiques
    • La conception et l’intégration en électronique de puissance
    • Les technologies et systèmes de conversion et de stockage d’énergie
    • Les nano, micro et les grands réseaux électriques
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Technologies pour la santé
    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
    • Bâtiment
       
  • 400 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 21 laboratoires de recherche
    13 entreprises impliquées
     

    Représentation d’une déformation modale d’ordre 4 d’un stator de machine électrique. © Thèse M. Jaafar Hallal (équipe M2EI du laboratoire ROBERVAL)
    Représentation d’une déformation modale d’ordre 4 d’un stator de machine électrique.
    © Thèse M. Jaafar Hallal (équipe M2EI du laboratoire ROBERVAL)

    Site web du GDR SEEDS

SOC² | System On Chip, Systèmes embarqués et objets connectés

L’objectif du groupement de recherche SOC² est d’étudier et de proposer de nouvelles approches pour la conception et la validation des systèmes embarqués pour les objets connectés, le « edge computing » et l’intelligence artificielle embarquée. Les principaux défis actuels sont nombreux : réduire la consommation énergétique pour l’autonomie des systèmes embarqués et la maîtrise du bilan carbone du calcul exascale, garantir la sécurité et l’intégrité des systèmes électroniques, maîtriser les coûts de conception et de validation des systèmes embarqués et de calcul, et enfin, assurer l’adéquation des systèmes intégrés dans les objets connectés pour de multiples secteurs d’application.
 

  • Thématiques :

    • Calcul embarqué haute performance
    • Frontières et interfaces cyberphysiques
    • Sécurité et intégrité des systèmes
    • Objets connectés
    • Technologies du futur
    • Méthodes et outils
    • Intelligence artificielle embarquée
       
  • Secteurs d'application :

    • Technologies pour la santé
    • Énergie
    • Information et Communication
       
  • 600 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 47 laboratoires de recherche
     

    System-on-chip (SoC) - au coeur de la révolution de l’intelligence artificielle. © Pixabay.com
    System-on-chip (SoC) - au coeur de la révolution de l’intelligence artificielle.
    © Pixabay.com

    Site web du GDR SOC²

SPORT | Sport & activité physique

L’objet sport est par nature pluridisciplinaire. Le groupement de recherche vise à fédérer l’ensemble des acteurs que sont les laboratoires de recherche, les industriels du sport, les fédérations sportives, les athlètes et plus généralement le citoyen. Les domaines d’applications touchent la performance sportive, l’économie des produits liés au sport (équipements et matériels, tourisme et loisirs, environnement, grands événements, etc.), ou encore la santé. Les connaissances sur le sport et l’activité physique peuvent également trouver des applications dans d’autres domaines comme la pharmacologie, la nutrition, les matériaux, les phénomènes physiques, les neurosciences, la psychologie, la physiologie ou encore la médecine.
 

  • Thématiques :

    • Facteurs humains de la performance
    • Modélisation, matériaux et instrumentation
    • Sport, activité physique, santé et bien-être
    • Enjeux sociétaux

      Axes transverses :
    • Handicap
    • Genre
    • Âge
       
  • Secteurs d'application :

    • Technologies pour la santé
    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
       
  • 1200 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 150 laboratoires de recherche
     

    Coureuse cycliste de l’équipe de France junior réalisant un test chronométré en adoptant la position la plus aérodynamique possible. © Cyril FRESILLON/LAAS-CNRS/CNRS Photothèque
    Coureuse cycliste de l’équipe de France junior réalisant un test chronométré en adoptant la position la plus aérodynamique possible.
    © Cyril FRESILLON/LAAS-CNRS/CNRS Photothèque

    Site web du GDR SPORT

SURFTOPO | Topographie des surfaces

La topographie des surfaces désigne la science caractérisant les reliefs d’un matériau solide des échelles décimétriques aux échelles nanométriques. En conséquence, elle touche des domaines scientifiques très variés (mécanique, physique, biologie, art, archéologie, etc.). La mission du groupement de recherche  SURFTOPO est de rassembler les acteurs de différents domaines disciplinaires afin de comparer et développer des méthodologies communes d’acquisition de données, de traitement et d’interprétation des topographies de surface.
 

  • Thématiques :

    • État de l’art de chaque communauté dans le domaine de la topographie des surfaces : comparaison des pratiques, langages, verrous rencontrés et recensement des outils techniques
    • Aspects métrologiques : choix des étalons de mesure et de la technique expérimentale pour acquérir les données topographiques, assemblage de surfaces élémentaires, modélisations statistiques pour l’interprétation des données
    • Traitements morphologies : choix des décompositions topographiques
    • Développements et intégration de solutions logiciel : problématiques de structuration des données et de gestion de bases de données et mise en place d’étalons virtuels de surface
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Technologies pour la santé
    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
    • Art
    • Archéologie
    • Biologie
    • Agroalimentaire
       
  • 71 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 18 laboratoires de recherche
    4 entreprises impliquées
     

    Analyse morphologique de l’usure d’une partie frottante : hétérogénéité des zones et échelles © LAMIH (Raphaël Deltombe et Maxence Bigerelle)
    Analyse morphologique de l’usure d’une partie frottante : hétérogénéité des zones et échelles
    © LAMIH (Raphaël Deltombe et Maxence Bigerelle)

     

TACT | Le toucher : analyse, connaissance, simulation

La mission du groupement de recherche TACT est de rassembler la communauté concernée par le domaine du sens du toucher. Les disciplines concernées relèvent des sciences de l’ingénieur et des sciences de la vie. Le GDR se focalise particulièrement sur la compréhension du toucher, la conception de stimulateurs tactiles, leur évaluation physique et psychophysique. Les objectifs scientifiques sont d’appréhender le toucher dans sa globalité et de concevoir et proposer des dispositifs de mesures et de reproduction tactile optimisés, ainsi que des outils d’aide à la conception de matériaux au regard de leurs propriétés tactiles.
 

  • Thématiques :

    • Tribologie du contact doigt-surface, vibrations induites
    • Neuroscience sensorielle : analyse du toucher par micro-neurographie, EEG et IRM-f
    • Conception mécatronique : systèmes à retour tactile
    • Contrôle de vibrations BF et ultrasoniques
    • Psychophysique, psychologie cognitive du toucher
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Technologies pour la santé
    • Information et Communication
    • Chimie et Matériaux
       
  • 70 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 12 laboratoires de recherche
    6 entreprises impliquées
    3 partenaires hospitaliers
     

    E-Vita : stimulateur tactile intégré sur un écran simulant une texture. © IRCICA/L2EP
    E-Vita : stimulateur tactile intégré sur un écran simulant une texture.
    © IRCICA/L2EP

    Site web du GDR TACT

TAMARYS | Transferts radiatifs, matériaux, procédés et systèmes associés

La mission du groupement de recherche TAMARYS est de fédérer en France des spécialistes en science des matériaux et en science des transferts thermiques travaillant sur des systèmes et des procédés dominés par les transferts radiatifs. L’accent est mis sur la sélection de matériaux fonctionnels durables en s’appuyant sur le design numérique ainsi que sur la compréhension des mécanismes physiques multi-échelles à l’origine de leurs propriétés radiatives. Le contrôle de ces propriétés permet alors d’ajuster les échanges de chaleur grâce à des codes numériques massivement parallèles tenant compte de la complexité des conditions industrielles réelles.
 

  • Thématiques :

    • Axes de recherche principaux :
      •  Mécanismes fondamentaux à l’origine des grandeurs radiatives : mesures et modélisations
      •  Design numérique et élaboration de matériaux durables à propriétés radiatives optimisées
      •  Transferts radiatifs dans les systèmes et les procédés : modélisations, applications
    • Actions transversales fédératrices :
      •  Solaire thermodynamique à concentration
      •  Récupération de chaleur à haute température en industrie intensive
      •  Rentrée atmosphérique des engins spatiaux
      •  Contrôle radiatifs des systèmes et procédés (bâtiment, centrales solaires)
       

  • Secteurs d'application :

    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
    • Aéronautique
       
  • 165 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 20 laboratoires de recherche
    6 entreprises impliquées
    Club des industriels
     

    Mesure d’émissivité d’une céramique réfractaire dans le banc MEDIASE (Tmax = 2500 K) © PROMES
    Mesure d’émissivité d’une céramique réfractaire dans le banc MEDIASE (Tmax = 2500 K)
    © PROMES

    Site web du GDR TAMARYS

TRANSINTER | Transferts et interfaces

Au travers du groupement de recherche TRANSINTER, nous souhaitons constituer une communauté scientifique portée vers l’expérimentation, la modélisation et la simulation numérique d’écoulements complexes multiphasiques, permettre des échanges forts avec la communauté industrielle et créer ainsi des synergies entre acteurs académiques et économiques. Créer un espace de dialogue propice aux échanges culturels et aux collaborations favorisera une accélération des avancées scientifiques et des innovations permettant de surmonter un certain nombre de verrous.

  • Thématiques :

    • Formation de film et transferts associés :
      •  par jet impactant
      •  par impacts de gouttes
    •  Films ruisselants et transferts associés :
      •  gravitaires
      •  cisaillés

    •   Bulles et transferts associés :
      •  ébullition en paroi
      •  écoulement à bulles
       

  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
       
  • + de 150 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 20 laboratoires de recherche
    8 entreprises impliquées
    Club des industriels
     

    Mesure de solitons sur un film ruisselant par technique Schlieren. © Sophie MERGUI (FAST)
    Mesure de solitons sur un film ruisselant par technique Schlieren.
    © Sophie MERGUI (FAST)

    Site web du GDR TRANSINTER

Turbulence | Phénoménologie de la turbulence

La mission du groupement de recherche Turbulence est de stimuler des interactions entre chercheurs travaillant sur la turbulence des fluides. Le GDR regroupe des théoriciens, des expérimentateurs et des numériciens visant à faire avancer la compréhension, la modélisation et la prédiction de la turbulence, tant sur ses propriétés fondamentales que sur son rôle dans les systèmes naturels et industriels.
 

  • Thématiques :

    • Turbulence fondamentale
    • Turbulence multiphasique et milieux dispersées
    • Écoulements à densité variable
    • Approche système
       
  • Secteurs d'application :

    • Transports
    • Technologies pour la santé
    • Énergie
    • Chimie et Matériaux
    • Environnement
    • Climat et météorologie
       
  • 170 chercheur·e·s et enseignant·e·s-chercheur·e·s impliqué·e·s,
    au sein de 20 laboratoires de recherche
     

    Simulation numérique d’un jet à viscosité variable. © M. Gauding (CORIA)
    Simulation numérique d’un jet à viscosité variable.
    © M. Gauding (CORIA)

    Site web du GDR TURBULENCE