Missions

Ce projet vise à repousser les limites actuelles de l'impression 4D, un domaine interdisciplinaire à l'intersection de la science des matériaux, de l'ingénierie et de la conception, où l'interaction des matériaux, de la géométrie et des stimuli environnementaux peut conduire à des comportements complexes et dynamiques. L'accent est mis sur l'approche de l'impression 4D par le biais du problème de conception inverse dans le contexte des structures multi-matériaux, avec pour objectif final de développer des outils de conception à base d’apprentissage automatique facilitant la création de dispositifs aux fonctionnalités améliorées, guidées par des interactions multi-physiques. La recherche explorera des stratégies de conception innovantes permettant la prédiction et la réalisation de comportements dynamiques dans des constructions multi-matériaux. L'accent sera mis sur la compréhension de la manière dont différents matériaux – à la fois actifs et passifs – interagissent au sein d'une structure unifiée pour produire des comportements dynamiques et adaptatifs. Le candidat s'engagera dans des stratégies de conception permettant de prédire ces comportements, favorisant l'émergence de nouvelles fonctionnalités.

Activités

L'objectif est d'établir un cadre de conception robuste qui favorise l'exploration de nouvelles combinaisons et configurations de matériaux à plusieurs échelles, en utilisant l'optimisation et l'apprentissage automatique pour identifier des conceptions répondant à des critères de performance spécifiques. Un aspect clé de la recherche sera de comprendre et d'intégrer les considérations de compatibilité des matériaux et le comportement des interfaces sur la réponse globale des structures fonctionnelles. Les principes biomimétiques seront pris en compte pour inspirer la conception de structures multimatériaux, en s'inspirant de la capacité de la nature à créer des systèmes complexes et multifonctionnels. Cette approche informera le développement de dispositifs imprimés en 4D avec des capacités de détection et d'actionnement intégrées. En parallèle, le développement d'outils de fabrication capables d'assembler ces structures multimatériaux sera également une partie importante du projet afin de traduire les concepts de conception en dispositifs tangibles et fonctionnels. Cela impliquera d'explorer des techniques de fabrication additive hybride et des méthodes d'intégration de nouveaux matériaux, garantissant que les structures conçues puissent être réalisées de manière efficace et efficiente. Dans l'ensemble, cette recherche interdisciplinaire fusionnera des connaissances tirées du biomimétisme, de la théorie de la conception et de l'IA, et de la fabrication avancée, repoussant les frontières de ce qui est possible dans l'impression 4D.

Compétences

Nous recherchons des étudiants curieux et motivés avec un parcours en conception et ingénierie mécanique, ou un domaine connexe, qui sont désireux d'explorer la convergence de la conception, des technologies de fabrication et du numérique (IA). Un vif intérêt pour, ou une expérience en, fabrication additive sera un atout. Les candidats retenus rejoindront une équipe internationale et collaborative, contribuant à des recherches transformatrices à la pointe de la conception mécanique et de la science des matériaux dans le domaine de l'impression 4D.

Contexte de travail

Le travail de thèse s'effectuera au sein du projet ciblé ARTEMIS (Découverte et développement accélérés de matériaux intelligents et de structures actives par impression 4D) dans le cadre du PEPR DIADEM (Dispositifs intégrés pour l'accélération et le déploiement de matériaux émergents). Le/la candidat(e) intégrera une équipe de recherche interdisciplinaire traitant de la fabrication additive et de l'impression 4D. Il/elle travaillera en interface avec d'autres laboratoires impliqués dans le projet au niveau national, et également avec des grandes universités aux Etats-Unis et à Singapour.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Rien à signaler.

Informations complémentaires

Programme de recherche PEPR DIADEM - Projet ciblé ARTEMIS