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Matériaux fonctionnels

La mise au point de nouveaux dispositifs de haute technologie repose en grande partie sur l’exploitation de propriétés spécifiques des matériaux. L’objectif de cet approfondissement est de donner aux étudiants un aperçu de la démarche de conception qui permet de passer des propriétés intrinsèques de la matière au matériau mis en forme et intégré dans un dispositif fonctionnel.

Ce cours, qui se veut une introduction aux sciences des matériaux, sera divisé en trois grandes parties:

• Propriétés chimiques et structurales des matériaux, description des principales technologies de fabrication et de mise en forme.
• Propriétés électroniques des matériaux, notamment dans le domaine du transport, du magnétisme et de l’optique.
• Application des matériaux fonctionnels pour la conception de dispositifs, notion de matériaux actifs ou intelligents (matériaux dont une ou plusieurs propriétés peuvent être contrôlées par l’application d’une stimulation extérieure (champ électrique ou magnétique, chaleur, pression mécanique…). On peut citer par exemple les systèmes électrochromes ou électroluminescents, les métaux à mémoire de forme, les fluides electro-rhéologiques…). En parallèle à cet enseignement, les élèves seront invités à faire un projet personnel, visant à reprendre sur un exemple concret et appliqué la démarche « fabrication/propriétés/fonction » des matériaux. Ce travail pourra comporter une expérience simple effectuée dans un laboratoire de l’Ecole.

 

Cet enseignement fait partie des actions proposées dans le cadre de la Chaire X-Saint-Gobain.

The development of high-tech devices relies on the exploitation of materials’ functional properties. The goal of this course is to provide insights in designing materials considering the intrinsic properties of materials and integrating them into a functional device

This course is an introduction to the materials science, which is divided into three parts:

• Chemical and structural properties of materials. Description of the main manufacturing and shaping technologies.
• Electronic properties of materials focusing on the phenomena of transport, magnetism, and optics.
• Application of functional materials for the design of devices, notion of active or intelligent materials. One or more properties of materials can be controlled by the application of external stimuli such as electric or magnetic field, heat, and mechanical pressure (e.g. electrochromic smart windows, electroluminescent devices, shape-memory metals, electro-rheological fluids). In parallel, the students will be invited to make personal projects, aiming to take back on a concrete example and to apply the approach "fabrication, properties, functionality" of materials. This work may include an experimental session carried out in the laboratory.

 

This course is part of the actions proposed within the framework of the Chaire X-Saint-Gobain.

Language of the course: English