Transversalité
Les activités de recherches transversales du laboratoire MSME, issues de collaborations entre deux ou plusieurs équipes du laboratoire, en constituent un élément identitaire fort permettant la structuration et la fédération de ses quatre équipes autour de projets de recherches communs demandant des compétences multidisciplinaires. Elles permettent également à celui-ci de se positionner de façon originale en tant qu’acteur majeur dans le domaine de la modélisation et de la simulation multi-échelles et multi-physiques des matériaux et des structures. Ces activités transversales se structurent sur deux niveaux (voir l'encart ci-dessus) : d’une part, en termes de politique scientifique et de domaines de compétences via la définition de thématiques transversales (TT) ; d’autre part, en termes opérationnels, via des projets transversaux (PT) où les questionnements scientifiques sont posés de façon plus précise. Si les TT n’ont pas vocation à évoluer au fil du contrat, la cartographie et les périmètres des PT sont susceptibles d’évoluer. Chaque PT, dont les activités sont animées et coordonnées par un responsable scientifique, pourra s’inscrire dans une ou plusieurs TT en fonction des compétences mobilisées pour répondre à ses objectifs.
Les trois thématiques transverses (TT) sont décrites en détails ci-dessous. Elles portent sur l’étude des effets d’interface (TT1), de transport (TT2) et des systèmes biologiques (TT3).
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Les matériaux micro- et nano-structurés sont caractérisés par des effets non classiques liés à des énergies supplémentaires engendrées par les atomes de surface. Bien appréhender le comportement de ces matériaux impose de nouveaux défis, liés à des couplages multi-physiques complexes, notamment mécaniques, électriques et chimiques, ainsi qu'à la présence d'un environnement gazeux ou polymère pouvant interagir avec les nanostructures.
Le transport dans les micro- et nano-pores joue en rôle clé dans plusieurs systèmes tels que les MEMS, les matériaux cimentaires, les géomatériaux, les matériaux biologiques ... Différents des systèmes courants, les mécanismes de transport dans les pores à petite taille sont très complexes à cause de la forte influence des effets de taille et de surface. Pour étudier ces systèmes et capturer ces effets, il est important de faire appel à des modélisations couplées aux échelles du milieu continu et atomistique.
Les milieux vivants sont des systèmes extrêmement complexes qui ont la capacité de s’adapter à leur environnement mécanique et biochimique en réorganisant leur micro- et nano-structure. Comprendre le fonctionnement de ces systèmes et en caractériser les propriétés mécaniques est un défi majeur qui demande une approche pluridisciplinaire du fait de la nature multi-physiques et multi-échelles des phénomènes mis en jeu.
