Matériaux du futur

Laboratoire d'excellence AMADEus

(Advanced materials by design)

Equipement d'excellence ELORPrintTec

Matériaux
 




AMADEus

Objectif : concevoir dès aujourd’hui les matériaux fonctionnels pour nos usages et besoins futurs, en rassemblant des chercheurs expérimentés.

LabEx placé sous la direction d’Etienne Duguet, professeur de chimie des polymères à l’université de Bordeaux, chercheur à l’Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (ICMCB).

Au sein du pôle thématique « Matériaux » de l’université de Bordeaux, AMADEus mobilise un consortium de 130 chercheurs et enseignants-chercheurs pour imaginer et fabriquer les matériaux fonctionnels du futur, notamment au bénéfice des grands enjeux sociétaux que sont l’énergie, les TIC et la santé.

Innover pour les matériaux de demain

Les innovations à venir dépendent de notre capacité à développer dès aujourd’hui des matériaux avec de nouvelles fonctionnalités tout en répondant à des caractéristiques toujours plus exigeantes vis-à-vis de leurs performances, de leur coût, de leur procédé de fabrication, mais également de leur impact sur la santé humaine et sur l’environnement.

Fort de son potentiel internationalement reconnu en chimie des matériaux, physique de la matière molle et modélisation, AMADEus fédère les ressources pluridisciplinaires du site bordelais autour de trois défis de recherches ciblés :

  • L’électronique organique :

Les efforts d’AMADEus se concentrent notamment sur le développement d’encres performantes, la fabrication de systèmes microélectromécaniques (capteurs et actionneurs) et la récupération d’énergie mécanique ou thermique. Les chercheurs pourront très bientôt bénéficier de tous les équipements en salles blanches de la plateforme de l’EquipEx ELORPrintTec dédiée aux dispositifs imprimables.

  • Les méta-matériaux auto-assemblés :

Les métamatériaux constituent un domaine de recherche très actif devenu célèbre pour ses applications potentiellement révolutionnaires : super-lentilles, antennes miniaturisées, capes d’invisibilité, etc. La contribution originale d’AMADEus est d’aborder cette problématique par la voie bottom-up, c’est-à-dire par l’auto-assemblage des composants actifs (résonateurs). Les chercheurs focalisent notamment leurs efforts pour imaginer, modéliser et fabriquer des métamatériaux actifs soit dans les domaines électromagnétiques du visible ou du térahertz, soit pour l’acoustique.

  • Les matériaux bioactifs et biocoopératifs :

La médecine du futur aura besoin de dispositifs autonomes et intelligents pouvant surveiller et traiter seuls les patients. Grâce à ses compétences dans les domaines de la miniaturisation, des capteurs, de la libération contrôlée et de l’ingénierie enzymatique, AMADEus développe un dispositif original. Destiné à être implanté durablement, il sera :

  • autonome du point de vue de l’alimentation électrique,
  • capable de mesurer en permanence une constante biologique,
  • libérer si nécessaire un principe actif stocké.

Contact

Direction des grands projets
LabEx AMADEus

Olivier Fouassier
Chef de projet

Mail

   
3 projets  82 personnes impliquées dont 46 chercheurs impliqués et 36 enseignants chercheurs
93 publications (dont 45 publications en 2016), 15 brevets
+ de 10M€ de co-financements publics et privés 2 partenaires industriels 4 membres IUF, 4 médailles CNRS et 3 ERC
Aleksandar Karajic, doctorant AMADEus d’origine serbe.

L’université de Bordeaux est reconnue pour ses travaux en sciences des matériaux. Plus particulièrement, plusieurs équipes en électrochimie sont renommées, en articulant ce champ disciplinaire avec celui autour de l’architecture des matériaux. L’avantage d’être au sein du LabEx AMADEus, c'est la possibilité de développer mes compétences scientifiques et personnelles à travers des participations à des conférences internationales, des programmes d’échanges ou bien des rencontres inter-laboratoires.

Aleksandar Karajic,
doctorant AMADEus d’origine serbe

Zoom sur...
Étalement de fluides complexes

Antoine Deblais, doctorant financé par AMADEus a soutenu sa thèse le 8 décembre 2016. Ce travail de thèse réalisé sous la direction de Hamid Kellay, dans l’équipe Matière molle et biophysique au Laboratoire ondes et matière d'Aquitaine (LOM A) a permis de mettre en évidence la riche phénoménologie d'un acte simple : celui d'étaler avec un racloir (rigide ou souple) une émulsion ou une solution de polymères sur un substrat. Ces travaux ont montré que les différents paramètres d'étalement, les propriétés du substrat ou encore la rhéologie des solutions, doivent être pris en compte pour construire des diagrammes de phase d'étalement séparant les domaines d'existence d’instabilités (régime de recouvrement partiel), des domaines où la solution transite vers le recouvrement total du substrat. Ces instabilités permettent de déposer de façon contrôlée des structures variées, offrant d'intéressantes perspectives en termes d'applications notamment dans le domaine de l’électronique organique. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature communications.

Le fantasme de l’invisibilité deviendrait-il réalité ?La suspension de billes de silicone dans un gel aqueux - © CRPPLe fantasme de l’invisibilité deviendrait-il réalité ?

Qui n’a jamais rêvé de porter une cape d’invisibilité comme Harry Potter ? Grâce aux métamatériaux, ce sera peut-être bientôt une réalité. Des chercheurs du Laboratoire d’excellence AMADEus ont récemment mis au point les premiers métamatériaux acoustiques en trois dimensions. Dotés de propriétés électromagnétiques qu’aucun milieu naturel homogène ne possède, les métamatériaux sont des matériaux composites capables de détourner et de contrôler les ondes, notamment le son et la lumière. Surfant sur ces propriétés hors du commun, les chercheurs ont développé le premier matériau tridimensionnel à indice négatif supportant les ultrasons. Pour y parvenir, ils ont créé un nouveau type de métamatériaux, constitué de microbilles de silicone poreux en suspension dans un gel à base d’eau, avant de...



ELORPrintTec

Objectif : relever les défis de l'électronique organique flexible et imprimable.

EquipEx placé sous la direction de Georges Hadziioannou, professeur de chimie des polymères à l'université de Bordeaux, responsable d’équipe au Laboratoire de chimie des polymères organiques (LCPO), membre senior de l’Institut universitaire de France.

La plateforme ELORPrintTec, unique en France, crée des matériaux électroniques organiques doués de propriétés innovantes. Elle en assure toutes les étapes de conception, de fabrication et de caractérisation physique, chimique et électronique.

Les enjeux pour ELORPrintTec sont doubles :

  • technologiques, pour tenter de créer les matériaux qui composeront le futur. L’un des enjeux majeurs de recherche se trouve dans l’exploration de technologies au-delà du silicium
  • économiques, la conception de nouveaux matériaux étant un secteur à la fois porteur de haute technologie, producteur de nombreux emplois et prometteur (estimé à 330 milliards de dollars à l’horizon 2027).


ELORPrintTec offre de multiples applications :

  • fabrication de cellules photovoltaïques intégrées dans des structures (ex : des vêtements) qui vont permettre de disposer de sources d’énergie alternatives à faible empreinte carbone
  • développement d'une nouvelle génération de puces RFID à très bas coûts qui auront des applications très nombreuses dans la vie de tous les jours
  • émergence des livres électroniques (flexibles), technologie qui va révolutionner les documents électroniques.

L'équipement est en phase d'exploitation depuis septembre 2016.

Contact

EquipEx ElorPrintTec

Aude Manson
Chargée de la coordination
Mail

7M d'euros d'investissement  1 équipement de + de 12 mètres de long 58 équipements
   
 850m² de salle blanche ISO6
40 places de travail dans la salle blanche  
Georges Hadziioannou, professeur de chimie à l’université de Bordeaux, titulaire de la chaire industrielle ANR/ARKEMA HOMERIC, directeur scientifique d’AMADEus© ELORPrintTec

La chimie a constitué pour moi un moyen de comprendre et transformer la matière, de faire des merveilles. La chimie est la base de tout. Sans chimie, pas de médicaments, pas de nourriture. Et la chimie devient encore plus puissante lorsqu'elle arrive aux interfaces de la physique et de l'ingénierie. ELORPrintTec est un outil unique qui nous permet d’aller encore plus loin en explorant ces frontières dans les domaines émergents de la science, de la technologie et de la médecine.

Georges Hadziioannou,
professeur de chimie à l’université de Bordeaux, titulaire de la chaire industrielle ANR/ARKEMA HOMERIC, directeur scientifique d’AMADEus  

Zoom sur...
Conception de nouvelles encres polymères avec un partenaire allemand

Dans le cadre d’un projet collaboratif entre l’Allemagne et la France, l'équipe de la plateforme ELORPrintTEC a mis au point de nouvelles encres polymères qui peuvent remplacer efficacement les électrodes à base de matériaux inorganiques utilisées jusqu’à présent dans tous les dispositifs d’affichage. Ces encres ont la particularité d’offrir de bonnes propriétés à la fois de conductivité, de transparence, de stabilité, de flexibilité et de processabilité par impression. La plateforme ELORPrintTec a permis de se positionner à un niveau compétitif vis-à-vis des plateformes européennes, telles que DRESDEN (COMEDD IPMS Fraunhofer, Allemagne), et a apporté une complémentarité en matière de formulation, de mise en œuvre et de caractérisation des matériaux afin d’aboutir à un prototype d’affichage intégré.



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