Un projet soutenu l’USP (Université de São Paulo) et le COFECUB (Comité Français d’Évaluation de la Coopération Universitaire et Scientifique avec le Brésil).
Programme : USP/COFECUB
Projet : Uc Ph 173/18 - Coordinateur : Laurent Krähenbühl (Ampère)
Mots-clés : métamatériau ; résonance ; inductif ; Tesla ; transfert d’énergie
Projet en cours : 2018-2021 (2 années + 2 années sur rapport intermédiaire)
Apport de l’’USP-COFECUB : 2018 : 1 mission par an dans chaque sens, 21 jours max par mission; 2019 et suivantes : 2 missions par an (1 senior / 1 doctorant) dans chaque sens, 15 jours maxi.
MaSuRe est un projet monté dans le cadre du laboratoire international associé franco-brésilien LIA817 Maxwell.
Résumé du projet scientifique
Nous proposons d’évaluer numériquement, puis expérimentalement, les possibilités nouvelles offertes par le concept de métamatériau, dans le domaine du Génie Electrique, de l’électronique de puissance et de la compatibilité électromagnétique (CEM), c’est-à-dire dans des gammes de fréquence plus basses (de 10kHz à 100 MHz) que celles explorées jusqu’ici. A ces fréquences-là, les résonances utilisées ne pourront pas être liées à des ondes dans des cavités : la cellule élémentaire sera par exemple constituée d’une piste de cuivre formant spire, court-circuitée sur une capacité (qui peut être « intégrée » au substrat), conformément aux idées originales de Tesla ; ce motif peut être répété des milliers de fois sur le substrat, formant ainsi un méta matériau, surfacique ou éventuellement même volumique. La résonance de ce système est excitée s’il est mis en présence d’un champ magnétique harmonique à la fréquence adéquate. Ce champ sera, pour nos essais expérimentaux, généré à proximité par un courant circulant dans une bobine.
Un substrat de type électronique sera probablement utilisé pour certaines des réalisations à grande échelle de ces circuits résonants. Les idées complémentaires sont alors d’essayer d’utiliser cette opportunité pour obtenir des propriétés de matériaux commandées en temps réel : ajustables (petites variations de la fréquence de résonance autour de sa valeur nominale), ou commutables (résonant ou non, saut d’une fréquence à une autre), ou multifréquentielles (plusieurs résonances simultanées obtenues par partition du réseau de résonateurs), voire auto-ajustables à leur environnement (matériau intelligent).
Implication du Laboratoire Ampère
Personnels permanents :
L. Krähenbühl, DR CNRS, coordonnateur.
A. Bréard, A. Korniienko, C. Vollaire (MIS); C. Martin (EE); R. Scorretti (BioIng)
Doctorants : à recruter sur financements à trouver
Etudiant/stagiaire : Côme Jodet (ECL), projet d’application recherche 2018, puis stage laboratoire long 2019.
Collaboration scientifique extérieure : dans le cadre du LIA Maxwell
- au G2ELab : O. Chadebec, J.-M. Guichon, G. Meunier, J. Roudet. Etudiant/stagiaire : Alberto Urdaneta Calzadilla
- au LMAG (USP, Brésil) : J.-R. Cardoso, L. Lebensztajn, C.A.F. Sartori, V.C. Silva.