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Le mot du directeur

Professeur Patrick Le Tallec
Directeur du LMS
 

 

Laboratoire de Mécanique des Solides

 

L’objectif général du  laboratoire de Mécanique des Solides est de proposer, construire, analyser et valider des modèles thermodynamiquement consistants dans un cadre multiéchelle et multiphysique. En particulier, le laboratoire se veut un acteur majeur en conception,  fabrication,  calcul et analyse de  fiabilité  des milieux et matériaux hétérogènes micro ou  nanostructurés, des couches minces et nano-objets, ou des tissus biologiques. Il s’agit d’étudier et de comprendre  les aspects de fabrication et de comportement mécanique à long terme de ces objets, aspects qui sont de plus en plus fortement liés. La démarche mise en œuvre  marie expérimental, modélisation et calcul.

Pour réaliser cet objectif, la première priorité est de pouvoir attirer et recruter  au niveau international des chercheurs, enseignants chercheurs et ingénieurs de recherche créatifs, entreprenants et à fort potentiel. Le laboratoire est plongé dans un environnement très dynamique avec sa montée en puissance internationale et le développement du plateau de Saclay. Dans ce cadre, le dernier rapport AERES a souligné l’impérieuse nécessité de pouvoir compenser  les départs à la retraite prochains de chercheurs réputés ou les mobilités internationales des chercheurs de qualité par des arrivées de chercheurs à fort potentiel. De manière précise,  il y a trois chercheurs de niveau DR1 ou Professeur de Classe Exceptionnelle devant partir à la retraite dans les 5 ans, un chargé de recherche rejoignant l’ETH de Zürich pour un minimum de deux ans et un Directeur de Recherche devant quitter le LMS pour rejoindre Paris Centre en septembre 2015. En contrepartie, outre le recrutement en septembre 2015 d’un Maître de Conférences de l’Ecole Polytechnique travaillant sur la modélisation des tissus et systèmes biologiques et les problèmes d’identification de modèles associés, le laboratoire espère accueillir très prochainement trois jeunes directeurs de recherche du CNRS pour renforcer chacun des axes expérimental, modélisation et calcul et développer les interactions.

  La stratégie d’action du laboratoire s’organise ensuite autour de deux axes principaux :

- un  axe «  méthodes  », avec trois composantes (essais originaux, imagerie et mesures de champs, techniques d’identification et d’inversion de données) ;

- un axe par thématique avec cinq thèmes majeurs (interfaces et comportement des matériaux, fiabilité et endommagement, matériaux architecturés, matériaux  et systèmes actifs, biologie et tissus biologiques) ;

Ces axes orientés en termes d’application vers les secteurs de l’énergie, du transport, et de la mécanique pour le vivant rentrent dans les axes stratégiques, énergie transport environnement, développement de nouveaux matériaux et biologie santé mis en avant à la fois par l’Ecole Polytechnique et le CNRS.

L’accompagnement expérimental  des recherches sur les interfaces, sur les microarchitectures, sur les matériaux actifs ou biologiques  exige le développement et la mise au point d'essais complexes à diverses échelles, le plus souvent in situ avec plusieurs axes de chargement en simultané et une interaction temps réel avec l'analyse des déformations par imagerie à des échelles de plus en plus fine. Dans un parc expérimental qui se développe par une action propre et en coopération dans le cadre de l’équipex Matmeca,  il est nécessaire de pouvoir développer des techniques de préparation d’échantillon à très petite échelle et d’améliorer la qualité des capteurs.  L’autre action pour le laboratoire sera  de développer avec ses partenaires de Paris Saclay la plateforme de caractérisation micro-mécanique in-situ mise en place dans le cadre de l’equipex matmeca en mettant en place une animation commune et  en s’ouvrant à des partenaires comme le FAST, avec l’objectif de devenir la plateforme de référence dans ce secteur.  Ce projet vient en complément de la mise en place des essais de nano objets sous environnement dans le cadre de la plateforme PLATINE développée en commun avec le LPICM et l’IFSSTAR.

 L’autre action prioritaire en termes d’équipement concerne les techniques de fabrication additive. Il est en effet  nécessaire de pouvoir imaginer, développer et fabriquer ses propres échantillons matériaux et microstructures. Au-delà de l’imprimante  3D haut de gamme partagée entre le LMS et le laboratoire d’Alembert de l’Université Pierre et Marie Curie qui vient d’être livrée pour  l'impression de matériaux micro-architecturés et à gradients de propriété, le laboratoire s’équipe d’une imprimante polymères multimatériaux pour l’étude et la fabrication de matériaux microarchitecturés souples et actifs dans le cadre de l’ERC MAGNETO. Mais les verrous et les grands enjeux subsistent sur la fabrication additive et la réparation d’alliages métalliques.  L’année 2016 sera donc  consacrée à l’achat d’une imprimante 3D métallique en commun  avec l’ENSTA, dans le cadre d’un projet soutenu par la DGA et en coopération avec le fabricant. La majorité des crédits est en place, il convient de compléter le tour de table notamment en contactant quelques partenaires industriels intéressés par le projet. 

Le laboratoire veut enfin rester présent sur les aspects de stockage  souterrain avec en particulier l’étude du comportement à long terme et faible charge des géomatériaux concernés. Cet axe est très important dans le secteur de l’énergie que ce soit pour du stockage de déchet,  la captation de CO2, ou du stockage de gaz. Un nouveau contrat de recherche pluriannuel vient d’être signé avec l’ANDRA. Le laboratoire affiche depuis plusieurs années son désir de recruter un chargé de recherches CNRS sur ce thème. Il utilise aussi une partie de ses fonds propres pour compléter la remise à niveau de l’électronique et l’hydraulique de ses presses de traction compression, afin de poursuivre ses études sur le comportement mécanique des géomatériaux, et la fabrication d’échantillons microstructurés.