Matériaux et Systèmes pour l'Energie

Dans cet axe, nous visons la conception et la réalisation de systèmes mécatroniques originaux, performants et durables pour la récupération d'énergie ambiante thermique ou d'origine vibratoire d'une part, et pour le contrôle de paramètres stratégiques dans des systèmes complexes d'autre part. Les travaux portent également sur l'élaboration et la caractérisation de matériaux électro-actifs pour une mise en œuvre dans les microsystèmes électromécaniques.
Les recherches autour de cet axe sont mises en œuvre principalement dans les trois programmes de recherche "Microsources d'énergie", "Contrôle de l'énergie dans des systèmes complexes" et "Nouvelles voies pour matériaux électro-actifs" et en partie dans le programme "Thermodynamique des matériaux".

Microsources d'énergie

  • Conception et optimisation de systèmes de conversion mécano-électrique pour récupérer l’énergie vibratoire ambiante sur une large bande de fréquence (1-200Hz), la convertir en énergie électrique utile et la stocker dans le but de réaliser une source d’énergie susceptible d’alimenter, par exemple, un capteur autonome communicant. L'objectif est de réaliser des générateurs fournissant une alternative à l'utilisation de batteries pour l'alimentation de dispositifs électroniques à faible consommation énergétique (de quelques centaines de µW à quelques mW).

  • Etude de systèmes de conversion thermomécanique/mécanoélectrique pour la valorisation de l’énergie thermique ambiante par conversion de l’énergie thermique (DeltaT=120°C) en énergie électrique au moyen de micromachines de Stirling (cylindrée 1mm3) et réalisation de ces micromachines par des procédés de fabrication collective afin de diminuer leur coût unitaire et les assembler en cluster permettant de produire de l’ordre d’un kW/m².

Contrôle de l'énergie dans des systèmes complexes

Etude de systèmes de contrôle de position pour des systèmes complexes
Ce programme a pour champ d'application la stabilisation des systèmes mécatroniques complexes à différentes échelles.

Nouvelles voies pour matériaux électro-actifs

Elaboration et caractérisation de nouveaux matériaux électro-actifs en particulier piézoélectriques, respectueux de l’environnement (aussi bien pour les aspects relatifs à leur composition, notamment sans plomb, qu'à leur synthèse et à leur cycle de vie) et de faibles coûts.
Des approches originales comme l'approche nanocomposite ou le dépôt sol-gel sur substrat métallique, afin de proposer des matériaux "souples" pour une mise en forme aisée et un meilleur couplage mécanique pour certaines applications spécifiques sont privilégiées.


Laboratoire SYMME
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