Les aimants permanents sont présents dans de nombreux dispositifs technologiques qui nous entourent. La majorité de ces aimants nécessite l’utilisation de terres rares. Elles sont couteuses et produites en quasi-exclusivité par la Chine. Face à ces enjeux stratégiques et financiers, des solutions alternatives doivent être développées pour réduire notre dépendance.
Notre solution permet l’obtention d’aimant permanent sans terres rares répondant aux besoins d’intégration et de miniaturisation des aimants.
Dans les domaines de la métallurgie des poudres, deux technologies sont particulièrement prometteuses, d’une part la fabrication additive (FA) et d’autre part les procédés de frittage sous charge tel que le frittage flash ou SPS « Spark Plasma Sintering ». La FA permet l’obtention de forme complexe, mais au détriment de la structuration et du temps de production très important. Le frittage sous charge assure l’obtention rapide de matériaux hautes performances mais il se limite à la fabrication de pièces relativement plates et géométriquement simples.
La technologie présentée ici, en combinant 2 procédés, permet la fabrication rapide de forme complexe haute performance.
Générer et utiliser un vide industriel permet de manipuler des objets. Cette technique s’est développée pour de nombreuses opérations industrielles d’assemblage, de transport, d’emballage, etc. Parmi les différentes techniques, les éjecteurs simple étage connaissent un franc succès en raison de leur design robuste dépourvu de pièces mobiles. Cependant ils sont conçus soit pour
un débit d’aspiration élevé, soit pour un niveau de vide élevé. Pour lever ce verrou, les éjecteurs multi-étagés ont été développés mais ils disposent de pièces mobiles dégradant leurs fiabilité
et robustesse.
Notre solution est un éjecteur bi-étagé dépourvu de pièces mobiles.
Les récents développements des composants de puissance portent principalement sur l’augmentation de leur tenue en tension. Cette exigence se répercute sur les isolants d’encapsulation du module de puissance par l’apparition de décharges partielles, accélérant leur vieillissement. Ce facteur de dégradation, d’un mécanisme complexe, est encore peu maîtrisé par les acteurs industriels.
Notre solution : cette technologie permet de repousser le seuil en tension d’apparition des décharges partielles.
Le « tout électrique » gagne de nombreux secteurs tel que le spatial porté par les propulseurs à effet Hall ou l’automobile avec les voitures électriques. Les équipes de R&D doivent ainsi proposer rapidement des structures magnétiques répondant aux nombreuses contraintes (réduction de masse et de volume ; réduction de coûts etc.). L’outil développé est un logiciel d’optimisation topologique qui permet de concevoir des structures magnétiques.
Notre solution : un logiciel d’optimisation topologique de design des circuits magnétiques.
Les estimateurs d’état établis (Extended Kalman Filter, Unscented Kalman Filter) calculent des zones de position, de vitesse ou d’accélération probabilistes. Le caractère approximatif
des hypothèses (distribution des erreurs des modèles de prédiction et des capteurs) sur lesquelles ces méthodes sont basées peut invalider les zones des probabilités calculés par ces méthodes.
Cela pose des problèmes de sécurité pour des usages critiques : anti-collisions, gestion de flotte…
Notre solution repose sur la théorie d’estimation ensembliste pour fournir en temps réel des zones de localisation, des plages de vitesse ou d’accélération garanties.
Plusieurs techniques (à base notamment de systèmes laser) permettent aujourd’hui de contrôler de manière non invasive et en temps réel la courbure d’objets réfléchissants avec une grande précision. Cependant, ces dispositifs sont généralement complexes à mettre en œuvre, coûteux et ne peuvent être utilisées que dans certaines conditions expérimentales particulières.
Notre solution : le système présenté ici composé d’éléments optiques simples constitue un ensemble portatif qui peut être utilisé dans tout type d’environnement. Il permet de mesurer de manière absolue avec une grande précision, la courbure et les défauts de tout type de surface un minimum réfléchissante, sur une durée importante sans nécessité de reprise d’alignement des optiques.
Plusieurs techniques de mesure d’indice de réfraction ont été développées pour des applications de détection de gaz. Elles sont basées sur des phénomènes de réflexion de Fresnel à l’interface d’une fibre optique monomode, de résonance plasmonique de surface, ou sur l’utilisation de réseaux de Bragg ou de fibres optiques multimodes…
Notre solution technologique est un système de réfractomètres à fibres optiques multimodes hybride qui offre une haute sensibilité sur une grande plage de valeurs d’indice. Par rapport aux systèmes existants, ce nouveau dispositif a l’avantage d’être simple à mettre en œuvre, peu coûteux, et il peut être utilisé dans des environnements extérieurs tels que le milieu marin.
Durant de très nombreuses années, la référence en matière de performances mécaniques et électriques dans les alliages de cuivre a été la famille des cuivres au béryllium. Aujourd’hui, cet alliage est décrié en raison de la toxicité très élevée du béryllium et de son coût non négligeable. Pour ces raisons, des recherches d’alliages de substitution aux propriétés physico-mécaniques similaires ont été menées.
Notre solution : les composites nanostructurés Cuivre Argent présentés ici permettent l’obtention de matériaux conducteurs à très hautes performances mécaniques.
La couche mince modifie les propriétés du substrat sur lesquels elle est déposée. Pour les applications les plus contraintes, où un contrôle à la couche atomique près doit être effectué, les bâtis utilisés sont sous un vide très poussé. Au sein de ces bâtis, un contrôle in-situ non destructif est nécessaire pour maitriser les variations des étapes de dépôt. Différents systèmes permettant une mesure optique ont été développés. Ils font appel à des éléments complexes, onéreux, et difficiles à mettre en œuvre par des non spécialistes.
Notre solution permet la mesure simultanée des flux de plusieurs éléments atomique de façon simple et robuste.
