Yves Bréchet

Chaire d'Innovation technologique Liliane Bettencourt

La science des matériaux : du matériau de rencontre au matériau sur mesure

Les conditions extrêmes

Huitième cours

On proposera dans le cours un parallèle entre la conception de l'ingénieur, et les solutions naturelles. Parce que la nature doit travailler a des températures assez basses, elle est limitée aux matériaux organiques ou relevant de la chimie des solution. La fascinante variété des matériaux naturels vient de la variété des architectures hiérarchique naturelle que l on peut observer dans le bois, les os, les coquillages. Inversement l'ingénieur a accès a une grande variété de matériaux constitutifs, mais est à ce jour assez peu inventif sur les architectures. L'association des deux stratégies, base du biomimétisme structural, peut s'avérer une source de très grandes innovations.

Yves Bréchet

Chaire d'Innovation technologique Liliane Bettencourt

La science des matériaux : du matériau de rencontre au matériau sur mesure

Les conditions extrêmes

Septième cours

Dans certaines classes d'applications ( les moteurs, les centrales nucléaires, les circuits intégrés) les matériaux sont soumis à des conditions de fonctionnement très exigeantes. Certains ont conduit à développer des solutions architecturées (comme les barrières thermiques dans les moteurs d'avion). D'autres situations jouent exclusivement sur la microstructure. On montrera que l'utilisation de gradients de microstructures est une voie insuffisamment explorée.

Yves Bréchet

Chaire d'Innovation technologique Liliane Bettencourt

La science des matériaux : du matériau de rencontre au matériau sur mesure

Ecoconception et matériaux

Sixième cours

Le développement durable impose la prise en compte des impacts environnementaux dans l usage des matériaux. Le cours illustrera des développements récents sur cette question en insistant sur la nécessité de considérer les matériaux dans un système, et non pas le matériau de façon isolé. Ce domaine, hautement controversé, nécessite la mise en œuvre d'une méthodologie saine.

Yves Bréchet

Chaire d'Innovation technologique Liliane Bettencourt

La science des matériaux : du matériau de rencontre au matériau sur mesure

La modélisation intégrée, comment assembler des briques de connaissance

Cinquième cours

La modélisation en science des matériaux s'est longtemps attachée, au niveau académique, à comprendre les mécanismes élémentaires. Les situations réalistes dans les domaines industriels font systématiquement apparaître des phénomènes couplés. Le cours montrera quelles méthodes permettent de traiter de ces couplages.

Yves Bréchet

Chaire d'Innovation technologique Liliane Bettencourt

La science des matériaux : du matériau de rencontre au matériau sur mesure

Durabilité des matériaux : un défi aux facettes multiples

Quatrième cours

La question de la durabilité des matériaux est centrale, aussi bien pour l'aéronautique ( moteurs ) que pour le nucléaire. La question majeure est la fiabilité des essais accélérés, et leur utilisation pour prédire la durée de vie des matériaux. On illustrera ces idées dans le domaine du fluage, de la fatigue, de la corrosion.

Yves Bréchet

Chaire d'Innovation technologique Liliane Bettencourt

La science des matériaux : du matériau de rencontre au matériau sur mesure

De l'atome au composant : la modélisation multiéchelle

Troisième cours

Les méthodes de choix multicritères et les outils informatiques développés au cours des 20 dernières années seront présentés, tant du point de vue des méthodes génériques qui du point de vue des applications spécifiques.

Yves Bréchet

Chaire d'Innovation technologique Liliane Bettencourt

La science des matériaux : du matériau de rencontre au matériau sur mesure

Le choix des matériaux et des procédés : l'art du compromis

Deuxième cours

Les méthodes de choix multicritères et les outils informatiques développés au cours des 20 dernières années seront présentés, tant du point de vue des méthodes génériques qui du point de vue des applications spécifiques.

Yves Bréchet

Chaire d'Innovation technologique Liliane Bettencourt

La science des matériaux : du matériau de rencontre au matériau sur mesure

Les matériaux architecturés multifonctionnels / concepts et exemples

Premier cours

Dans le cours on montrera comment concevoir des matériaux architecturés associant des propriétés mécaniques, acoustiques, thermiques, électromagnétiques en jouant astucieusement sur des assemblages de matériaux, et sur un choix judicieux des géométries.

Collège de France

Chaire annuelle Innovation technologique Liliane Bettencourt (2012-2013)

Leçon inaugurale : La science des matériaux : du matériau de rencontre au matériau sur mesure

Date : 17 janvier 2013

Résumé

Au cours des âges, l'homme a mis en œuvre des savoirs et des savoir-faire pour maîtriser les matériaux. Il est passé des matériaux de rencontre disponibles dans son environnement aux matériaux sur mesure, conçus pour répondre à des cahiers des charges multicritères. Aujourd'hui nous pouvons, notamment grâce à la modélisation numérique à différentes échelles, concevoir des matériaux très performants, associant diverses classes de matériaux, dans des géométries et des dimensions contrôlées. Ces stratégies d'innovation – matériaux architecturés ou bioinspirés – ont intégré de très nombreux secteurs industriels (automobile, aéronautique, bâtiment, sciences biomédicales, etc.).