Axe 1 Instrumentation et caractérisation thermophysique multiéchelle

Les objectifs scientifiques de cet axe portent sur la caractérisation thermophysique multi-échelle des matériaux, mais aussi sur le développement de techniques expérimentales dédiées (microscopie thermique à sonde locale, radiométrie photothermique, thermographie infrarouge...), et la détermination de leur champ d’application. Il est à noter le positionnement scientifique original de cet axe, au carrefour de la caractérisation thermique et les aspects liés à la physique et à l’instrumentation.

L’activité de caractérisation locale (étude des transferts de chaleurs aux petites échelles, résistances thermiques d’interfaces…) initiée lors du précédent contrat sera poursuivie mais élargie aux nanomatériaux en films minces ou nanostructurés, aux matériaux à changement de phase et aux matériaux composites d’origine végétale (biopolymères, matériaux composites), pour lesquels la problématique de l’influence de l’humidité sera également traitée. L’intégration récente dans l’équipe d’un collègue physicien spécialisé dans les propriétés électriques nous permettra également d’aborder les effets de couplages électriques et thermiques en instrumentation champ proche. Poursuivre nos investigations vers la métrologie nous permettra de répondre, entre autres, aux sollicitations pour les matériaux et micro-systèmes d’intérêt aéronautique et spatial.

La seconde famille d’opérations scientifiques relevant de cet axe thématique traite de problématiques de caractérisation thermophysique in situ et non plus seulement dans des conditions « de laboratoire ». Outre la poursuite de notre contribution à l’amélioration du CND par pyrométrie et thermographie infrarouge (passive ou stimulée) pour des applications « classiques » telles que la détection de défauts dans les parois, les œuvres d’art ou encore les pales d’éoliennes, avec nos partenaires actuels (LRMH, SupAirVision, Engie Green…), nous souhaitons développer de nouvelles méthodes, à la fois plus sensibles et plus quantitatives, dédiées plus particulièrement au diagnostic de dispositifs de production d’énergies vertes (éolien, solaire thermique, photovoltaïque...). En effet, le développement récent de ces technologies et les difficultés de recyclage de leurs composants, doivent nous amener à la réflexion sur leur maintenance prédictive, afin d’en améliorer leur durée de vie et donc leur impact environnemental global. Enfin, ces techniques contribueront, en complément des études à l’échelle locales présentées à l’item précédent, à l’analyse thermique multiéchelles de matériaux nanostructurés, de matériaux à changement de phase, ou encore de structures composites à base végétale.