Soutenance de thèse en cotutelle internationale de Boubkeur Seddik BOUAKAS

bouBoubkeur Seddik BOUAKAZ , doctorant au sein du PTR1 « Composites » soutiendra sa Thèse de Doctorat intitulée :

" Effets de synergie entre montmorillonites organophiles (OMMT) et

graphène dans les nanocomposites à base de polymères biodégradables".

Mention : Sciences pour l’Ingénieur, École Doctorale SICMA

le mercredi 18 janvier 2017 à 9 heures  à l'Université A. Mira de Bejaia - Faculté de la Technologie - Département de Génie des Procédés

 

Résumé :

Les travaux réalisés au cours de cette thèse traitent et misent en avant l’effet d’associer différents types d’argiles organophiles OMMT (Cloisite®15A et Cloisite®30B) avec le graphène fonctionnalisé époxy (Gr) sur l’ensemble des propriétés fonctionnelles des matrices biodégradables polyacide lactique (PLA), poly (e-caprolactone) (PCL) et leur mélange PLA/PCL de composition 70/30. Le premier volet est consacré à l’étude des mélanges binaires (PLA/Cloisite® et PLA/Gr) et ternaires (PLA/Cloisite®/Gr) préparés à l’état fondu. L’association des deux renforts OMMT/Gr a amélioré l’ensemble des paramètres rhéologiques de la matrice PLA et contribue à l’apparition d’un comportement viscoélastique pseudo-solide pour les mélanges PLA/Gr en présence des argiles, attribué à un meilleur état de dispersion des couples confirmé par la microscopie électronique à transmission. Les propriétés barrières à la vapeur d’eau, thermiques et thermomécaniques du PLA ont été sensiblement améliorées, particulièrement en présence des couples de nanocharges OMMT/Gr et montrent le grand intérêt des nanobiocomposites PLA/Cloisite®/Gr dans plusieurs applications. La seconde partie est liée aux matériaux nanocomposites à base de la matrice PCL.

L’étude rhéologique a confirmé l’intérêt de combiner les nanocharges OMMT et graphène et indique la présence de réseaux 3D dans les nanocomposites PCL/OMMT et PCL/OMMT/Gr. La bonne dispersion des nanocharges a nettement amélioré les propriétés barrières à la vapeur d’eau et la tenue thermique de la PCL. La dispersion des nanocharges et leurs effets sur la miscibilité a fait l’objet de la dernière partie consacrée aux matériaux à base du mélange immiscible PLA/PCL.

Des propriétés viscoélastiques très intéressantes ont été obtenues après l’incorporation des mélanges OMMT/Gr, indiquant l’existence d’un bon niveau de distribution des renforts dans la matrice PLA/PCL. La synergie existante entre les nanocharges OMMT et graphène fonctionnalisé époxy a conduit à l’amélioration des propriétés barrières, de la stabilité thermique et de la miscibilité de la matrice.

Abstract:

The work carried out during this thesis highlights the effect of different kinds of organophilic clays OMMT (Cloisite®15A and Cloisite®30B) and/or epoxy functionalized graphene (Gr) on the functional properties of biodegradable polylactic acid (PLA), poly (e-caprolactone) (PCL) and their mixture PLA/PCL (70/30 mass%). The first part is devoted to study the binary mixtures (PLA/Cloisite® and PLA/Gr) and ternary materials (PLA/Cloisite®/Gr) prepared via melt blending method. The combination of the two fillers (OMMT and Gr) improves all the rheological parameters of the PLA matrix and contributes to the appearance of a pseudo-solid viscoelastic behavior for PLA/Gr composites in the presence of clays, attributed to the better dispersion confirmed by transmission electron microscopy. The water vapor permeability, thermal and thermomechanical properties of PLA have been significantly improved, especially in the presence of hybrids OMMT/Gr and show the great interest of PLA/Cloisite®/Gr ternary nanobiocomposites in several applications. The second part is related to nanocomposite materials based on the biodegradable PCL matrix. The rheological study confirms the advantage of combining the organomodified clays and graphene nanofillers, and indicates the presence of tridimensional networks in the binary nanocomposites PCL/OMMT and PCL/OMMT/Gr. The good state of dispersion of the hybrids nanofillers (OMMT + Gr) has considerably improved the water vapor permeability and the thermal resistance of the PCL matrix. The dispersability of the nanofillers and their effect on the miscibility were the subject of the last part devoted to the PLA/PCL immiscible blend. Very interesting viscoelastic properties were obtained after the incorporation of the OMMT/Gr mixtures, indicating the existence of good level of distribution of nanofillers in the PLA/PCL matrix. The synergy between the OMMT and epoxy functionalized graphene led to the best improvement in term of barrier properties, thermal stability and compatibility of the matrix.

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Les travaux ont été encadrés par les professeurs Abderrahmane HABI et Yves GROHENS

La ligue contre le cancer soutient la recherche à l’IRDL

 

 

La ligue contre le cancer du Morbihan

apporte son soutien financier

aux recherches dans le domaine de la lutte contre le cancer.

22 700 € ont été accordés à l'IRDL (20 000 € du comité morbihannais et 2 700 € de la ligue d'Ille-et-Vilaine) et plus précisément à l'équipe du Professeur Olivier SIRE. Véronique LE TILLY, Maître de conférences et Caroline CORBEL, post-doctorante vont étudier les processus biologiques à l'origine de la résistance des cellules cancéreuses du sein au tamoxifène.

 

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(de gauche à droite) Dr Yvonne LE GARREC, Caroline CORBEL, Post-doctorante à l'IRDL, Dr Le GROUMELLEC, chargé de la recherche au comité du Morbihan de la Ligue, Dr JOSSE, Président de la Ligue du Morbihan, Véronique LE TILLY, Maître de conférence à l'RDL.

 

 

 

 

 

 

Quand la pâtisserie relève de physique !

comsol-conference-2016-munich-awards-ceremonyLors de la conférence COMSOL 2016 de Munich,des ingénieurs de simulation et des chercheurs de toute l'Europe se sont réunis pour partager leur travail et leurs réalisations.

Bien qu'il y ait eu de nombreuses présentations novatrices sur l'utilisation du logiciel COMSOL Multiphysics® dans divers domaines d'application, six des documents de conférence et des affiches se sont distingués parmi les autres dont ceux de l'IRDL.

 
 
 
 
 
 
 
C'est ainsi que les travaux de Romain CUTTÉ, doctorant à l’IRDL, ont été récompensés lors de ce Congrès en novembre dernier dans le cadre du Best poster award.
 
Son travail portant sur le développement d’un modèle numérique multiphysique prédisant les phénomènes physiques mis en jeu
lors de la cuisson d’un gâteau a remporté un franc (ou gourmand) succès.
 
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Pascal LE BIDEAU, Maître de conférences à l'IRDL représentait Romain CUTTÉ (à gauche sur la photo)

 

 

Les travaux de l’IRDL s’affichent dans les couloirs du métro parisien

Depuis 2007, le CNRS, en partenariat avec la RATP, réalise des fresques géantes (5 mètres de haut sur 134 mètres de long) exposées le long du couloir de correspondance de la station Montparnasse-Bienvenüe à Paris. Cette année le thème est « La Nature comme modèle« .

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Les travaux de Mickaël Castro et d’Antoine Le Duigou sur les biocomposites hygromorphes, « Pôle thématique de Recherche : Composites », ont été retenus par le jury et apparaissent sur la fresque géantissime !

Cette fresque CNRS/RATP intitulée La Nature comme modèle est exposée du 5 décembre 2016 au 5 janvier dans le couloir de la station Montparnasse à Paris. Vous pouvez voir un aperçu des différents plans sur le lien ci-dessous : webwww.cnrs.fr/bioinspiration.
Le communiqué du CNRS >> http://www2.cnrs.fr/presse/communique/4813.htm

Les travaux de l’IRDL s’affichent dans la partie « Concevoir« . N’hésitez pas à poster vos photos sur les réseaux sociaux de l’IRDL ou par mail : contact@irdl.fr

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Inauguration du pôle LIGER

Centre énergétique unique en Europe, le pôle LIGER (Locminé Innovation Gestion des Énergies Renouvelables) situé à Locminé (56) a été inauguré par le Chef de l'État le vendredi 4 novembre.

Ce complexe qui s'étend sur un terrain de 40 000 m2 comprend une chaufferie bois (alimentée à partir du bois d'élagage et de rebuts de scieries) et une zone de méthanisation (alimentée à partir de déchets organiques, excédents agricoles, boues et graisses des collectivités).

Elle produit 4 énergies vertes : chaleur, électricité, biogaz et bio-fertilisants avec comme objectif de réduire la réduction de CO2 (19 500 T) pour lutter contre le réchauffement climatique. 

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Selfie avec le Chef de l'État. Mohammad Amr Chamaa au 1er plan.

 
 
 

Séchage des digestats

 

La collaboration entre l’UBS et la SEM Liger est née suite à l’obtention d’une bourse de thèse à l'IRDL (Institut de Recherche Dupuy de Lôme) portant sur le couplage de la méthanisation et des électrotechnologies. 

 
La thèse sur laquelle travaille Mohammad Amr Chamaa,  dirigée par le Professeur Jean-Louis Lanoisellé, porte sur l’optimisation du procédé de séchage des digestats et l’augmentation de la production de biogaz par méthanisation. Cette optimisation est envisagée par l’utilisation des champs électriques pulsés (CEP), technologie émergente utilisée dans les agro-industries.
 
 

 

 

Soutenance de thèse en cotutelle internationale de Aparna BEENA UNNI

 

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Aparna BEENA UNNI, doctorante au sein du PTR1 « Composites » soutiendra sa Thèse de Doctorat intitulée :

« Structuration and glass transition temperature of the adsorbed polymer layer : some insights in the property deviations of the ultra-thin polymer film. »

Mention : Sciences pour l’Ingénieur, École Doctorale SICMA

le lundi 24 octobre 2016 à 10 heures à l’UBS (amphi Sciences 1)

Résumé :

La miniaturisation est un paramètre important lors de la fabrication d’un dispositif. Les films minces de polymère, qui sont des composants essentiels de beaucoup d’entre eux, montrent des propriétés anormales quand leur épaisseur est réduite jusqu’à produire un film confiné. Ce travail est dédié à la compréhension des effets de confinements et des propriétés des films ultra-minces de polymère. Dans un premier temps, nous avons observé l’évolution de la densité des films de polymère en fonction de leur épaisseur au moyen de nanoparticules d’oxyde de cérium adsorbées sur les surfaces polymères. La deuxième étude a mis en évidence les domaines de stabilité/instabilité de tels films, ce qui a conduit à une méthode pour fabriquer des films stables de moins de 7 nm d’épaisseur grâce au rinçage avec un solvant adéquat. Dans l’étude suivante, il a été montré qu’il y avait une influence significative du solvant utilisé pour le rinçage sur les caractéristiques de la couche résiduelle de polymère. Pour finir, la température de transition vitreuse de la couche résiduelle de polymère a été étudiée, montrant l’existence de deux températures de transition vitreuse, indiquant deux états physiques de la couche de polymère résiduelle. Au final, ce travail contribue à une meilleure compréhension de la densité, stabilité et des propriétés de transition vitreuse des films minces de polymère confinés par leur épaisseur.

Abstract :

Size reduction is one of the very important factors considered during the device fabrication. Polymer thin films, which is a crucial component of many devices, shows numerous anomalous behaviors when they are confined by their thickness. This work is dedicated to understand the confinement effects and properties of ultrathin polymer films. At the very outset we observed the density evolution of polymer films with the film thickness by means of adsorbing ceria nanoparticles onto the polymer surfaces. The second study threw light on the stability/instability domains of such films, which led to a method for fabricating stable films which are less than 7nm, by means of rinsing with a good solvent. In the following study, it was found that there is a significant influence of solvent used rinsing on the characteristics of the polymer residual layer. Finally the glass transition behavior of the polymer residual layer was analyzed, which showed multiple glass transition temperatures, that points to the existence of two physical states in the polymer residual layer. Altogether, this work contributes towards a better understanding of the density, stability and glass transition properties of polymer films confined by their thickness.

Membres du jury :

  • Dr Jean-Paul CHAPEL, Directeur de Recherches CNRS, Université de Bordeaux
  • Dr Allison SAITIER, Maître de Conférences, HDR, Université de Rouen
  • Pr Alain GIBAUD, Université Le Mans
  • Pr Nicolas DELORME, Université Le Mans
  • Pr Thomas SABU, Mahatma Gandhi University
  • Dr Guillaume VIGNAUD, Maître de Conférences, Université de Bretagne Sud
  • Pr Yves GROHENS, Université de Bretagne Sud
Les travaux ont été encadrés par Guillaume VIGNAUD et Yves GROHENS.

Soutenance de thèse en cotutelle internationale de Clara JIMENEZ SAELICES

claraClara JIMENEZ SAELICES , doctorante au sein du PTR1 « Composites » soutiendra sa Thèse de Doctorat intitulée :

« Développement de matériaux super-isolants thermiques à partir de nano-fibres de cellulose. »

Mention : Sciences pour l’Ingénieur, École Doctorale SICMA

le vendredi 4 novembre à 14 heures à l’UBS (amphi Sciences 1)

 

Résumé :

L’objectif de cette thèse est la préparation d’aérogels biosourcés ayant des propriétés de super- isolation thermique. Pour cela, nous avons choisi de développer de nouveaux aérogels à base de nanofibres de cellulose (NFC). Les aérogels ont été préparés par lyophilisation. Dans un premier temps, une analyse des paramètres expérimentaux jouant un rôle sur la morphologie et les propriétés physico-chimiques des aérogels a été réalisée afin d’obtenir les meilleures propriétés d’isolation thermique. Avec une suspension de NFC à 2% en masse, sans ajout de sels et sans faire varier le pH, une lyophilisation réalisée dans des moules d’aluminium à une température de -80°C a permis d’obtenir des aérogels ayant une conductivité thermique de 0,024 W/m.K. Afin de diminuer cette conductivité thermique, nous avons choisi de réduire la taille des pores pour obtenir un effet Knudsen. Pour cela, une nouvelle technique de séchage a été proposée : la lyophilisation par pulvérisation. Les aérogels préparés dans les mêmes conditions expérimentales que précédemment avec cette technique ont des propriétés thermiques super-isolantes (0,018 W/m.K) grâce à la nano-structuration du réseau poreux. Finalement, un nouveau dispositif expérimental a été développé pour caractériser plus finement les propriétés thermiques des aérogels. C’est un dispositif transitoire impulsionnel qui permet d’estimer simultanément la contribution de la conduction solide et gazeuse, l’effet radiatif et la diffusivité thermique grâce à un modèle théorique simple. Ce dispositif permettra d’approfondir l’étude complexe du transfert thermique à travers des matériaux poreux semi-transparents tels que les aérogels.

Abstract:

The objective of this thesis is the preparation of renewable aerogels having thermal super- insulating properties. To do it, we designed new aerogels from nanofibrillated cellulose (NFC) by freeze-drying. This technique is simple and has the advantage of not using organic solvents. First of all, the parameters playing a role on the aerogel morphology and physico-chemical properties of the aerogels were analyzed to get the best thermal insulating properties. Using 2 wt% NFC suspensions, without addition of salts, keeping the initial pH, the obtained freeze-dried aerogels in alumina molds at -80 °C have a thermal conductivity of 0.024 W/m.K. In order to reduce the pore size and to improve the thermal insulating properties by Knudsen effect, a new drying technique was proposed: the spray freeze-drying. Aerogels prepared in the same experimental conditions with this technique have thermal super-insulating properties (0.018 W/m.K) thanks to the nanostructuration of the porous network. Finally, a new device was designed to characterize more precisely the thermal properties of aerogels. This is an impulsive transient device, which can estimate simultaneously the contribution of solid and gas conduction, the radiative effect and thermal diffusivity using a simple theoretical model. This device will allow studying complex heat transfer through porous semi-transparent materials such as aerogels.

 

Membres du jury :

  • Dr Tatiana BUDTOVA, Directeur de Recherches, MINES ParisTech, CEMEF, Sophia Antipolis
  • Dr Julien BRAS, Maître de Conférences, HDR, Grenoble INP
  • Pr Hamid KADDAMI, Cadi Ayyad University, Marrakesh
  • Dr Thomas PIERRE, Maître de Conférences, Université de Bretagne Sud
  • Dr Bastien SEANTIER, Maître de Conférences, Université de Bretagne Sud
  • Dr Bernard CATHALA, Directeur de Recherche, INRA Nantes
  • Pr Yves GROHENS, Université de Bretagne Sud

Membres invité :

  • Mme Virginie LE RAVALEC, Ingénieure, ADEME Angers

Les travaux ont été encadrés par Yves GROHENS, Bastien SEANTIER et Bernard CATHALA

Séminaire IRDL : Conférence de l’IRDL

Laurent DANIEL (CentraleSupélec) donnera à l’occasion de sa venue à Brest un séminaire sur le thème :

« L’essai de force bloquée sur les céramiques piézoélectriques : un essai de base, pas si simple… »

Le séminaire aura lieu le jeudi 20 octobre à partir de 14h dans l’amphi 3 de l’ENSTA-Bretagne, il sera également suivi en visio dans le Télé-Amphi de l’IUT de Lorient.

 Résumé :

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Les céramiques piézoélectriques sont utilisées dans de nombreux dispositifs d’actionnement. L’essai de force bloquée est un essai classique pour caractériser le comportement de ces céramiques et dimensionner les dispositifs dans lesquels elles s’insèrent [1]. L’interprétation des résultats de cet essai se fait généralement sur la base des équations, linéaires, de la piézoélectricité. Pourtant les mécanismes responsables du comportement macroscopique des céramiques ferroélectriques sont complexes. Cette complexité peut par exemple être mise en évidence par diffraction des rayons X [2,3]. Ici, en réalisant un essai de force bloquée in-situ sous rayonnement synchrotron [4], on montre que la simplicité de l’essai n’est qu’apparente, et on met à jour la multiplicité des mécanismes responsables du comportement macroscopique.

[1] K. G. Webber, D. J. Franzbach, and J. Koruza, J. Am. Ceram. Soc. 97(9), 2842–2849 (2014).
[2] D. A. Hall, A. Steuwer, B. Cherdhirunkorn, P. J. Withers, and T. Mori, J. Mech. Phys. Solids 53, 249–260 (2005). [3] A. Pramanick, D. Damjanovic, J. E. Daniels, J. C. Nino, and J. L. Jones, J. Am. Ceram. Soc. 94, 293–309 (2011). [4] L. Daniel, D.A. Hall, J. Koruza, K.G. Webber, A. King, P.J. Withers, J. Appl. Phys. 117, 174104 (2015).

Inauguration du buste d’Henri Dupuy de Lôme

Pour fêter le bicentenaire de sa naissance, la ville de Ploemeur a commandé au plateau technique ComposiTIC une impression 3D du buste d’Henri Dupuy de Lôme.

img_504815 octobre 1816 – 15 octobre 2016 : 200 ans jour pour jour, est inauguré le buste d’Henry Dupuy de Lôme imprimé en 3D grâce à des technologies et du matériel de pointe.

Clin d’œil à l’histoire, il a entièrement été réalisé à quelques mètres de sa maison natale au parc technologique de Soye (Ploemeur).

Ce travail a été confié au plateau technique ComposiTIC, spécialisé dans la mise en œuvre des matériaux composites.

Ce centre de transfert de technologie, relevant de l’Université de Bretagne-Sud, est rattaché à l’Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL), laboratoire CNRS créé en 2016, année du bicentenaire d’Henri Dupuy de Lôme !

Ce laboratoire référent dans le domaine de l’ingénierie mécanique maritime en Europe a fait le choix d’utiliser le nom de ce grand acteur de la révolution technologique de la marine française au 19ème siècle.

À travers, ses travaux de recherche, l’IRDL valorisera par le monde, le nom d’Henri Dupuy de Lôme, figure emblématique du génie maritime. Il n’y a pas de hasard… lire la suite

 

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