Matériaux et microstructures

Nous étudions comment la fabrication et les traitements façonnent la microstructure des matériaux et comment cela contrôle leur comportement. Notre objectif est de concevoir des matériaux avec des structures sur mesure qui améliorent leur résistance, leur durabilité ou leur fonctionnalité. Nous travaillons sur une large gamme de matériaux : les roches pour le stockage d'énergie et la sécurité, les métaux et alliages pour l'aérospatiale et les transports, les polymères pour les structures légères ou les semi-conducteurs pour l'optique. En combinant expériences et modélisation, nous étudions comment les contraintes thermiques, magnétiques et mécaniques entraînent la déformation et les dommages.

Nous étudions des mécanismes clés tels que la plasticité, la fatigue, la fracture et la cicatrisation à différentes échelles. Par exemple, nous étudions la recristallisation dans les roches, la fatigue cyclique dans les aciers et les alliages de titane, ainsi que la réponse viscoélastique des polymères et des composites. Nous utilisons également des techniques de modélisation avancées, telles que les méthodes variationnelles, pour prédire comment les fissures se forment, se développent et provoquent des défaillances. Ces connaissances sont directement mises à profit dans des applications telles que la conception de turbines, les réservoirs de stockage d'hydrogène et les réparations structurelles.

Nous explorons également les couplages multiphysiques où la mécanique interagit avec l'électricité, le magnétisme ou la chimie. Cela inclut les élastomères magnétorhéologiques, les ferroélectriques, les matériaux optiques nanostructurés et les électrodes en silicium pour les batteries. Nos modèles aident à expliquer les déformations extrêmes qui se produisent pendant les cycles électrochimiques et guident la conception d'électrodes plus durables. Nous créons également des composites réactifs combinant des mousses métalliques et des sels pour le stockage d'énergie thermochimique. Grâce à ces travaux, nous visons à développer des matériaux plus résistants, plus durables et multifonctionnels.