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Développement de structures adaptatives bioinspirées à partir de biocomposites et d’impression 4D

ABG-90998 Stage master 2 / Ingénieur 5 mois 3,75€/h
24/03/2020
Institut de Recherche Henri Dupuy de Lôme
LORIENT Bretagne France
  • Matériaux
  • Sciences de l’ingénieur

Établissement recruteur

l’Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL)

 

Ce regroupement de deux jeunes laboratoires bretons dynamiques, proches et complémentaires sur un grand nombre de thématiques scientifiques, permettra d’accroître leur visibilité et de favoriser l’émergence de nouvelles synergies en recherche.

L’ambition de l’IRDL est de jouer, à court terme, un rôle encore plus important aux niveaux régional, national et international dans la résolution des questions actuelles liées à l’ingénierie des matériaux et des systèmes utilisés dans les secteurs industriels liés à l’automobile, l’énergie, l’aéronautique, la santé, aux transports et plus particulièrement tous les domaines en interaction dynamique avec le milieu marin, telles que la construction navale et offshore, les énergies marines.

L'IRDL en quelques chiffres (2018)

>  300 membres dont plus de 110 enseignants-chercheurs, 120 doctorants, 55 ingénieurs, techniciens et administratifs, 10 post-doctorants

>  200publications (ACL) par an

>  30 thèses soutenues par an

Description

Dans le cadre du projet PODIUM (Pomme de pin et impression 4D) intégré à l’appel à projet Biomimétisme du CNRS, nous développons des nouveaux biocomposites intelligents capables de morphing (changement de forme) sans source d’énergie extérieur et élaboré à partir de ressources renouvelables et locales. Ces nouveaux matériaux appelés biocomposites hygromorphes, sont inspirés de l’ouverture/fermeture des pommes de pin. Ces dernières, fonctionnent grâce à l’expansion différentielle de leur tissus (Figure 1) [1][2].

Figure 1 déploiement d’une pomme de pin avec une variation d’humidité, architecture asymétrique et exemple de morphing pour un biocomposite hygromorphe.

Ces matériaux peuvent être utilisés comme des briques pour le design de structures à morphing amplifié (Figure 2) comme par exemple des structures pliables où le biocomposite sert de charnière active ou d’actionneur.

Figure 2 exemple d’usage de biocomposite hyrgomorphe dans des structures de type origami en tant que charnière ou d’actionneur

Les applications envisagées sont dans le domaine du Bâtiment adaptif et de collecte d’eau autonome.

Pour aller plus loin dans le développement de ces matériaux et de structures adaptatives, nous avons développés une technique de mise en œuvre, par impression 3D de biocomposites à renforts continus [3] qui permet d’envisager le développement des structures architecturées

    

complexes. L’impression 4D ajoute la dimension temporelle avec la possibilité de programmer le matériau par son architecture en vue d’exécuter le mouvement prévu.

L’objectif de ce stage de 6 mois, est de mieux comprendre la relation entre la géométrie, l’architecture et le morphing de biocomposites hygromorphes en relation avec le fonctionnement d’une écaille de pomme de pin. Le stage comprendra les étapes suivantes :

1-  Bibliographiesurlefonctionnementdesécaillesdepommedepin/Effetgéométrique sur morphing (instabilité...)

2-  Caractériserlespropriétéshygro-élastiquesdebiocompositesimprimés

3-  Proposer et prédire le comportement de structures déployables simples basées sur

une gamme de géométrie simple

4-  Fabriquerlesstructuresparimpression4Detcomparerlesrésultatsexpérimentauxet

numériques

5-  Élaborer une structure complexe basée sur les relations

géométrie/architecture/morphing

Nous recherchons un étudiant ouvert, curieux et dynamique capable d’appliquer ces connaissances théoriques en terme de sciences des polymères et composites, de mécanique et de simulation numérique à un projet pluridisciplinaire.

Lieu et durée du stage :

Le stage à lieu à l’IRDL UMR CNRS (Lorient), de septembre 2020 à Janvier 2021 sous la supervision d’Antoine Le Duigou et Mickael Castro.

Pour candidater veuillez envoyer lettre de motivation, CV, notes du Master 1 et 2 ou 4ieme et 5 ieme année.

Profil

Nous recherchons un étudiant ouvert, curieux et dynamique capable d’appliquer ces connaissances théoriques en terme de sciences des polymères et composites, de mécanique et de simulation numérique à un projet pluridisciplinaire.

Lieu et durée du stage :

Le stage à lieu à l’IRDL UMR CNRS (Lorient), de septembre 2020 à Janvier 2021.

Pour candidater veuillez envoyer lettre de motivation, CV, notes du Master 1 et 2 ou 4ieme et 5 ieme année.

Prise de fonction

01/09/2020
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