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ICT : Imagerie et Caractérisation Thermique
Les principaux domaines d’applications abordés sont ceux mettant en œuvre la conversion et le stockage d’énergie. Ces études à fort caractère expérimental se veulent quantitatives, notamment par le biais des méthodes inverses, et vont conduire à la compréhension, la caractérisation et l’analyse multi-échelle de ces systèmes.
L'équipe
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3 axes principaux de recherche sont développés au sein de l’équipe :
- Tomographie multispectrale IR pour l’étude de problèmes multiphysiques (MIRIT)
- Développement de méthodes d’analyses et de traitements des données (IRMA)
- Micro et nanoscopie photothermique (MINT)
Outre des instruments de pointe, un travail de valorisation est réalisé par le biais de dépôts de brevet et la création de nombreuses start-up (Thermoconcept, NeTHIS) et plateforme d’innovation (Fahrenheit).
MIRIT
L’accent est mis sur le développement d’un tomographe thermochimique pour une mesure couplée de la température et de la concentration dans le volume des matériaux.
Une partie des travaux concerne la caractérisation des transferts couplés de masse, charge et chaleur à microéchelle au sein d'écoulement réactif. L'équipe a développé plusieurs bancs expérimentaux basés sur la microfluidique permettant de réaliser des mesures de champs de concentration et chaleur au sein de ces systèmes en fonctionnement. Elle dispose de caméras et microscopes visibles et thermiques travaillant dans une large gamme de longueurs d'onde, de pousse seringues et de potenstiotats pour les mesures électrochimiques, ainsi que toute l'optomécanique nécessaire à l'imagerie spectroscopique.
Ces travaux portent sur de nombreuses applications allant du génie chimique (imagerie des champs de concentration temps réel dans des réacteurs), à la caractérisation des transferts d'énergie dans les piles et les électrolyseurs microfluidiques. L'équipe collabore également avec l'ICMCB et le LOF, deux laboratoires Bordelais pour la fabrication de ces microsystèmes.
IRMA
Les travaux en cours s'articulent autour du développement de méthodes de traitement quantitatives des données mesurées. L’idée majeure est de développer autant des approches basées sur la physique quand cela est possible que des approches plus probabilistes qui présentent l’avantage de « trier » et d’alléger les durées de traitements. En effet, il faut noter que les données mesurées peuvent vite atteindre des dizaines voire des centaines de Go qu’il faut manipuler en des temps courts pour satisfaire les objectifs de temps réel.
Dans ce sens, un travail important est fait sur une autre famille de méthodes portant sur la réduction de données en vue de la projection des données expérimentales, numériques ou analytiques sur des bases réduites dans lesquelles des calculs peuvent être réalisés en des temps très courts.
MINT
Les travaux en cours visent à augmenter la résolution spatiale du dispositif de microscopie thermique en explorant le domaine nanométrique par le biais de diverses techniques (AFM thermique, points chauds plasmoniques…).
Points chauds plasmoniques
L'interaction entre une impulsion laser ultrarapide et un métal résulte généralement en une excitation des électrons du matériau qui relâchent ensuite leur énergie vers le réseau pendant plusieurs picosecondes avant que le réseau lui-même ne se refroidisse sur une durée de plusieurs nanosecondes. La taille du point chaud créé par le laser focalisé est limitée par la limite de diffraction.
Dans certaines conditions, il est possible de coupler le faisceau laser entrant à des ondes électromagnétiques se propageant à l'interface des matériaux sous forme de plasmons. Il est alors possible de focaliser ces plasmons dans des zones beaucoup plus petites que la limite de diffraction de la lumière incidente. L’un des objectifs est d'étudier la génération de ces nano-points chauds et la physique du transport de chaleur autour d'eux pour ensuite étudier divers phénomènes d'interface.
Thèses en cours
Hugo Boué : | JAGUAR : Jumeau numérique pour la génération et le contrôle de champs acoustiques et thermiques en vue de l’évaluAtion non destructive multi-échelle et multi-physique de matériaux
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Coline Bourgès : | TomoThermoSpectroscopie Infrarouge pour l'étude des transferts de chaleur et de masse en milieu vivant |
Alejandro Canseco : | Imagerie et caractérisation thermique des matériaux par radiométrie photo-thermique en balayage |
Clément Chassain : | Études des propriétés thermiques de matériaux intégrés dans des mémoires à changement de phase : vers une optimisation thermique des dispositifs  |
Caroline Coin : | Etude des mécanismes de transitions réversibles solide liquide de matériaux à changement de phases organiques et inorganiques dans des matrices biosourcées. |
Marine Garcia : | Caractérisation multiphysique d’une pile à combustible microfluidique par thermospectroscopie à détection synchrone
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Thomas Lafargue : | Etude du comportement de matériaux illuminés par des laser de fortes puissance  |
Malo Lecorgne : | Détermination de méthodes thermiques pour la compréhension et la caractérisation de procédés de transformation d'énergie  |
Kevin Krause : | Contrôle avancé du transport de masse des électrolyseurs PEM grâce à l'imagerie thermique infrarouge  |
Contact
Jean-Christophe Batsale
Responsable
351, cours de la Libération (Bâtiment A11)
33405 TALENCE
Membres de l'équipe
Emmanuelle Abisset-Chavanne, Fouzia Achchaq, Jean-Christophe Batsale, Jean-Luc Battaglia, Stéphane Chevalier, Marie-Marthe Groz, Andrzej Kusiak, Jérémie Maire, Alain Sommier
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