AXE 2 : CARPEDIEM

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CARactérisation des PropriEtés DIElectriques des Matériaux (J. Rossignol)

 

Initiée par le groupe GERM dés 2005, la transduction microondes large bande (MHz au GHz) apparaît comme une technique de transduction pertinente car fonctionnant à température ambiante, à faible coût énergétique et faible coût de fabrication. L'objectif est la conception et la fabrication des capteurs et de la chaine de mesures. L'aspect développement spécifiques de matériaux sensibles novateurs apparaît comme une des originalités de ce projet. Un aspect modélisation est développé en parallèle (FDTD, HFSS). La stratégie à long terme est de développer un lab-on chip multi-capteurs. Fort des compétences en termes de radiofréquences et microondes, la technologie sans fil se voit conforté sur l'activité capteur. Le projet CARPEDIEM bénéficie du soutien de l'ANR CAPBTX. Sur l'année 2012, cette ANR a garantie le statut de PostDoc pour B. de Fonseca. Le projet CARPEDIEM a fait l'objet de nombreux stages (M2) et trois thèses de doctorat, dont deux sont en cours. Ce projet se décline en différents domaines d'application qui sont décrit ci dessous.

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NOSE (NanOSniffers Electromagnétiques)

 

Les résultats de la première thèse (Julien Jouhannaud, 2008) relative à cette thématique ont permis de définir un protocole original de détection des gaz par mesures microondes larges bandes. Cette transduction microondes, à la différence des méthodes de transductions classiques conductimétriques, conduit à un spectre d'interaction entre le matériau sensible et le gaz environnant contrairement aux capteurs classiques fournissant des informations type courant ou impédance. Cette méthode microonde utilise la réponse diélectrique et conductimètrique d'un matériau en présence d'un gaz. L'objectif actuel est d'étudier l'influence de l'humidité sur la détection de polluants atmosphériques par transduction microonde. Les matériaux sensibles utilisés sont de deux types, composés moléculaires (ICMUB avec M. Bouvet et LASMEA avec M. Pauly et Brunet) et semi-conducteurs métalliques (ICB). Une thèse est en cours (codirection Bouvet-Rossignol, 2009-2012). Le sujet de la thèse de M. G. Barochi est le développement et l'optimisation de capteurs de gaz dont l'élément sensible est un dépôt de phtalocyanine au cobalt (PcCo). La soutenance est prévue pour début 2013.


DEMACO (Détection d'endommagements dans les MAtériaux COmposites)

 

Fruit d'une collaboration durable avec le Centre des Matériaux de l'Ecole des Mines de Paris (Pr. Thionnet), une technique de détection des endommagements dans les matériaux composites a vu le jour en 2007. Deux contrats avec la société GDF-SUEZ ont permis l'étude d'endommagements de réservoirs composites pour le GNV (Gaz Natural Vehicle).

 

CATHARE : (CAThéter Analyse Radiofréquence)

 

L'objectif est le développement d'un cathéter hyperfréquence original. Ce dispositif vise à détecter et caractériser des brulures provoquées par certains traitements de l'arythmie cardiaque. Dans le cadre d'une thèse Jeune Chercheur entrepreneur, Mr Brusson a démarré sa thèse en 2010 sous la direction de J Rossignol et codirigé par M. Binzack (LE2I) et M. G. Laurent cardiologue (CHU)


MICROSCOPIE MICROONDE

 

Après un premier prototype macroscopique homemade en 2005 (Master SEA), le GERM a développé un second dispositif de microscope microondes. Par la suite, une collaboration avec l'équipe OSNC de 2009 à 2012 , a conduit à un projet de financement région pour un appareil commercial non évolutif SMM (projet PARI-SMT5) pour des applications de métallurgie.

Le GERM a pour sa part mis au point un dispositif multi-scale et multi-mesures pour des activités de recherches et pour l'industrie dans les domaines de l'électronique et des matériaux (Conférénce invitée AES 2016).  Cette déclinaison de CARPEDIEM se traduit actuellement par une publication sur ACS.


RECTENNA (RECtified AnTENNA, P. Pribetich)

 

Les compétences en matériaux et en synthèse d'antenne à très fort facteur de qualité permettent la mise en place d'un projet de récupération d'énergie dans les domaines des microondes sous la forme d'antenne dite rectifiées. Trois étudiants travaillent sur ce sujet (stage PFE, Esirem).