Chair-Pr-Junior-2023

Projet de recherche :

Stratégiquement, L’ULCO est résolument inscrite au niveau régional dans la dynamique ReV3 qui vise à transformer les Hauts-de-France pour en faire l’une des régions européennes les plus avancées en matière de transition énergétique et de technologies numériques (CPER ECRIN, CPER MANIFEST,…). Ainsi, au-delà de ses objectifs scientifiques et technologiques, ce projet permettra d’accroître la visibilité de l’UDSMM et plus largement des laboratoires académiques impliqués dans les CPERs au profit de l’écosystème régional en prise avec les transformations profondes et rapides liées à la transition énergétique et écologique.

Le recrutement de la CPJ apporte une expertise nouvelle sur une thématique porteuse et en plein développement au niveau national et international : la conversion d’énergie. Il renforcera l’expertise de l’UDSMM sur l’étude des propriétés thermiques des matériaux innovants. Cette expertise, originale est complémentaire des compétences très large au sein de l’alliance A2U (Université d’Artois, UPJV (Amiens) et ULCO) sur la problématique des matériaux pour la conversion et le stockage de l’énergie. Ce projet s’inscrit d’ailleurs parfaitement dans le cadre de la stratégie développée dans le CPER MANIFEST (WP 1 : Matériaux avancés) pour lequel il contribuera au renforcement des plateaux techniques et en cohérence avec l’équipement (High-resolution Thermal Imaging System using Thermoreflectance Transient Thermal Imaging) demandé par l’UDSMM dans le cadre de ce CPER. Le financement de cet équipement a été retenue dans le cadre du CPER MANIFEST ; son acquisition a eu lieu en 2023.

L’objectif du projet consiste à développer des outils (instruments, modèles) permettant de caractériser finement les propriétés de transfert thermique dans des matériaux fonctionnels nano- ou microstructurés exploités dans des dispositifs de conversion ou stockage d’énergie. Il s’inscrit donc parfaitement dans la stratégie du laboratoire UDSMM qui est axé sur l’élaboration, la caractérisation et l’optimisation de matériaux fonctionnels pour application énergétique. En particulier, il se situe dans la continuité des travaux menés aujourd’hui au sein du laboratoire sur les matériaux pour la conversion thermoélectriques et électrocaloriques. Les propriétés de transferts thermiques jouent un rôle fondamental dans l’efficacité de ces dispositifs. L’objectif est le développement d’outils de caractérisation des propriétés de transferts thermiques dans des échantillons de basses dimensions (couches minces, super-réseaux, multicouches). Compte tenu des dimensions mises en jeu (épaisseur de quelques nanomètres à quelques micromètres), l’étude des transferts thermiques dans ces dispositifs nécessite une technique sans contact, à travers un signal optique (thermoréflectance) exploité sur des échelles de temps adaptées (quelques dizaines de nanosecondes). L’exploitation du signal observé nécessitera le développement de modèles analytiques adaptés pour pouvoir en extraire les propriétés thermiques souhaitées. L’augmentation de la résolution temporelle et spatiale visées dans ce projet par rapport aux techniques utilisées jusqu’à présent permettra d’aborder l’étude des processus mis en jeu sur une plus large gamme de matériaux et sur des échelles de temps plus adaptées. Les matériaux étudiés (couches minces d’oxydes ou organiques) pourront être élaborées au sein du laboratoire ou dans l’un des laboratoires partenaires de l’alliance A2U et dans le cadre des projets CPERs dans lesquels l’UDSMM est engagé.