Partenaires

Ampère

Nos tutelles

CNRS Ecole Centrale de Lyon Université de Lyon Université Lyon 1 INSA de Lyon

Nos partenaires

Ingénierie@Lyon



Rechercher


Accueil > Faits marquants > Archives Médias et revue de presse

Les 4 Faits marquants du Laboratoire 2006-2007

publié le , mis à jour le

  • BirthSIM : Simulateur d’accouchement pour l’apprentissage
    sans risque des gestes obstétricaux

Le premier prix (catégorie Sciences de la Vie et de la Santé) des 15ème Carrefours de la fondation Région Rhône Alpes Futur a été attribué au docteur Olivier DUPUIS des Hospices Civils de Lyon pour ses travaux effectués en collaboration avec le laboratoire Ampère (thématique robotique médicale)..

Actuellement, l’apprentissage des sages femmes et des obstétriciens est réalisé principalement en salle d’accouchement. Lors d’accouchements difficiles, l’utilisation d’instruments obstétricaux s’avère nécessaire. Or, l’utilisation de ces instruments augmente les risques de lésions pour la mère et le bébé. Dans la pratique, seule l’expérience permet de réduire ces risques. L’intérêt d’un simulateur d’accouchement est d’offrir la possibilité au corps médical de se former, de s’entraîner, de se confronter à des situations rares, de comparer différentes techniques d’utilisation d’instruments obstétricaux ou d’en valider de nouvelles.

C’est dans ce contexte que le Laboratoire Ampère de l’Institut National des Sciences Appliquées (INSA) de Lyon, en collaboration avec les Hospices Civils de Lyon (HCL), a développé un simulateur d’accouchement, appelé BirthSIM, dont l’objectif est de proposer de nouvelles solutions à la formation des sages femmes et des obstétriciens. Une formation est cours de développement à l’Hôpital Lyon Sud grâce à ce simulateur.

  • Modèle fractal de décharge glissante

L’étude des décharges glissantes sur des interfaces solide/liquide diélectriques en tension impulsionnelle (chocs de foudre) a permis de montrer, pour la première fois, l’existence d’une relation étroite entre la dimension fractale et les propriétés géométriques et physiques des constituants de l’interface. Pour ce faire, les images réelles sont transformées en code binaire (Figure 1) puis traitées par la méthode des boites (Figure 2). Ceci est d’une grande importance pour le dimensionnement des structures isolantes dans l’appareillage haute tension et en particulier dans les transformateurs de puissance. Il devient en effet possible de construire des abaques donnant la longueur de fuite et donc les dimensions de l’isolateur pour une tension donnée (tension de contournement) en fonction de la dimension fractale
(nombre) pour une interface donnée (solide et liquide donnés).

[Réf. : L. KEBBABI and A. BEROUAL, “Fractal analysis of creeping discharges propagating at solid/liquid interfaces : influence of the nature and geometry of solid insulators”, J. of Physics D : Applied Physics 39 (2006), pp. 177-183.]

Fig.1 Fig.2
Fig.1 : Photographs of creeping discharges propagating over glass samples of various thickness e, immersed in mineral oil, under negative lightning impulse voltage : (a) original photographs and (b) the corresponding binary images. Fig.2 : Application de la méthode des boites : image originale , (b) image binaire extraite, (c) et (d) image binaire couverte par des carrés de côté l=40 pixels et l=10 pixels respectivement
  • Onduleur de tension 200°C

Le laboratoire Ampère a développé avec le Groupe SAFRAN un onduleur de tension capable de travailler dans une ambiance à haute température.

L’application visée est l’avion « plus électrique » : par exemple, les actionneurs de commande des réacteurs d’avion, ou les freins de train d’atterrissage, doivent pouvoir travailler à 200°C au moins.
Pour ces applications à 1200V (tension du « bus » en aéronautique), les solutions classiques basées sur le silicium ne sont plus viables, en raison de l’ « emballement thermique » du composant (la température de jonction dépassant alors 250°C).

La solution proposée par Ampère consiste à remplacer le silicium (Si) par le carbure de silicium (SiC), qui permet de travailler à plus haute température. Après des caractérisations poussées du JFET à haute température et en commutation, une commande spécifique a été développée, permettant de faire fonctionner un onduleur dans une ambiance à 200°C. Nous avons ainsi levé un verrou important de l’électronique de puissance.
Un onduleur complet est aujourd’hui en test sur le site de Réau (Hispano-Suiza, groupe SAFRAN). Le projet de recherche, SEFORA, du pôle de compétitivité ASTECH, vient de démarrer pour résoudre les derniers problèmes concernant le « packaging » et la commande du convertisseur.

Onduleur haute température à base de trois modules de puissance à JFET en carbure de Silicium (SiC), refroidi à 200°C.

  • Dosimétrie numérique en Basses et Moyennes Fréquences

L’exposition humaine aux champs électromagnétiques et ses effets éventuels à long terme sur la santé sont des sujets très médiatisés. En basses et moyennes fréquences (ligne haute tension par exemple), l’évaluation objective des phénomènes induits est délicate : il n’existe pas de méthodologie précise de mesure des grandeurs électromagnétiques dans le corps humain.

Le Laboratoire Ampère s’est attaqué à l’évaluation des grandeurs électromagnétiques (courants, champs, énergie, ..) induites dans le corps humain à partir du calcul. Les recherches se sont focalisées sur le développement de modèles mathématiques et numériques performants et de démarches spécifiques. Elles se sont concrétisés dans la réalisation d’un logiciel dédié, qui permet aujourd’hui la réalisation d’une « dosimétrie numérique » en 3D, pour toute situation d’exposition à basses et moyennes fréquences. On peut notamment s’intéresser aux organes les plus sensibles (cœur, cerveau, yeux, …), en visualisant la répartition de la densité de courant ou des apports d’énergie par des techniques modernes d’IHM. 

modélisation1 Simulation en 3D des courants induits dans un corps humain par le champ magnétique d’un câble électrique vertical à 50 Hz.