L' histoire de l'humanité est scandée par la nature des matériaux que l'homme est capable d'élaborer et d'utiliser pour répondre à ses besoins. Notre époque est marquée par une explosion de la création de nouveaux matériaux, de plus en plus conçus pour répondre à un besoin très précis. Dans ce contexte, les matériaux réalisés à partir de molécules peuvent faire valoir de nombreux avantages : ils sont le plus souvent de faible densité, transparents ou colorés à la demande, solubles, biocompatibles, faciles à mettre en forme, etc. La flexibilité de la chimie moléculaire permet de produire pratiquement " à la carte " de nouvelles molécules et de nouveaux édifices moléculaires en variant de manière de plus en plus subtile structures, structures électroniques et propriétés. Les synthèses sont guidées par les besoins en nouveaux matériaux de structure ou en matériaux fonctionnels. Notre vie quotidienne est ainsi entourée de matériaux moléculaires familiers qu'ils soient d'origine naturelle ou industrielle, créations de l'homme. L'exposé les identifie, illustre et commente quelques unes de leurs propriétés et leurs multiples domaines d'application. Dans le même temps, une recherche pluridisciplinaire se poursuit pour obtenir des matériaux présentant des propriétés inédites, voire des propriétés multiples au niveau macroscopique (grands ensembles de molécules) ou au niveau d'une seule molécule (électronique moléculaire, machines moléculaires…). Quelques aspects de ces recherches sont présentés, en mettant en évidence les principes fondamentaux sur lesquels repose la synthèse des molécules et des édifices moléculaires présentant des propriétés données, les techniques récentes qui permettent un progrès plus rapide en matière de matériaux moléculaires, les contraintes qui s'exercent sur la production de ces matériaux et les perspectives qui s'ouvrent dans un domaine où la riche complexité des matériaux biologiques constitue une matière première et un exemple, une source de réflexion et d'espoir permanents.
Mot(s) clés libre(s) : biomatériau, chimie moléculaire, conductivité, électronique moléculaire, interaction intermoléculaire, liaison chimique covalente, ligand, magnétisme, matériau composite, matériau moléculaire, science des matériaux, spin, structure moléculaire

Les verres et céramiques modernes sont fabriqués par chauffage à très haute température de précurseurs solides comme l'argile ou le sable. Pourtant, l'observation des processus naturels nous montre que depuis des centaines de millions d'années, les micro-organismes ont su créer de tels matériaux dans des conditions beaucoup plus douces. Ces processus de biominéralisation posent un véritable défi au chimiste du solide qui tente d'y répondre en développant des méthodes dites de "chimie douce". Suivant l'exemple des diatomées qui élaborent de fines architecture de verre à partir de la silice dissoute dans les océans, nous avons développé une chimie "sol-gel" qui permet de construire un réseau de silice à partir de précurseurs moléculaires en solution. Cette chimie de polymérisation inorganique débouche aujourd'hui sur de véritables applications industrielles. Compatible avec la chimie organique, elle permet l'élaboration d'hybrides organo-minéraux, véritables matériaux nanocomposites à l'échelle moléculaire. Les conditions de synthèse des verres de silice sont même suffisamment douces pour être compatible avec la vie. Elles permettent d'immobiliser des protéines, des anticorps et même des cellules vivantes au sein de matrices de silice. Cet exposé fera le point des résultats les plus récents en mettant plus particulièrement l'accent sur les applications biologiques des procédés sol-gel.
Mot(s) clés libre(s) : biominéralisation, chimie douce, chimie du solide, diatomée, matériau composite, microporeux, morphogenèse chimique, polymérisation, synthèse, transformation de la matière, verre

Dans ce module, on append les connaissances du procédé du forgeage. D'abord on présentera les différents techniques de forgeage. On peut avoir les capacités de distinguer les différents techniques de forgeage, de savoir les fonctions des technologies ainsi que de comprendre des conditions d'application des technologies. Ensuite on présentera les trois sous systèmes d'une opération de forgeage. Dans cette épisode, on va comprendre les connaissances des matériaux de forgeage, les machines de fabrication et l'influence de frottement. Des exercices corrigés complètent ce module de formation. L'ensemble Mediamef est un outil de formation aux technologies de mise en forme des matériaux, de fabrication de structures et de composantes mécaniques. Le développement de cet outil multimédia répond aux problèmes de modélisation et de simulation numérique pour la mise en forme des matériaux par divers procédés (emboutissage, hydroformage, thermoformage…).
Mot(s) clés libre(s) : mise en forme de matériau, matériau métallique, matériau composite, thermoplastique, emboutissage, hydroformage, thermoformage, simulation numérique, forgeage des matériaux

Cet outil de formation dédié aux métiers de la mise en forme et procédés de l'industrie comporte des cours pédagogiques d'appropriation des notions de bases sur la mise en forme (histoire, matériau, procédé, environnement), des exercices d'auto-évaluation des activités de compréhension, des animations vidéos qui accompagnent les cours et des simulations virtuelles des procédés de forgeage de pièces mécaniques. A l'issue de la présentation, les participants seront en mesure de : connaître les principes fondamentaux de la forge à chaud ou à froid, savoir identifier les principaux défauts rencontrés sur les pièces forgées, se poser les bonnes questions en cas de défauts sur pièces forgées, comprendre les principes comportement des pièces lors de la mise en forme, appliquer les principes fondamentaux de la simulation numérique du forgeage. L'ensemble Mediamef est un outil de formation aux technologies de mise en forme des matériaux, de fabrication de structures et de composantes mécaniques. Le développement de cet outil multimédia répond aux problèmes de modélisation et de simulation numérique pour la mise en forme des matériaux par divers procédés (emboutissage, hydroformage, thermoformage…).
Mot(s) clés libre(s) : mise en forme de matériau, matériau métallique, matériau composite, thermoplastique, emboutissage, hydroformage, thermoformage, simulation numérique, forgeage des matériaux

Le but de cette activité est de vous initier aux problèmes liés à l'utilisation des méthodes numériques de résolution des problèmes de l'ingénieur. A la fin de cette activité l'étudiant sera en mesure de : Présenter le principe général de la simulation. Comprendre le processus de la simulation. Analyser un exemple de simulation de forgeage de pièce complexe. Les objectifs du présent section sont : Développer une meilleure compréhension du procédé de forgeage et de sa modélisation; D'évaluer la capacité des outils de modélisation et simulation des outils numériques existants à simuler de manière fiable le procédé de forgeage; De développer une méthodologie de modélisation du procédé en utilisant les outils existants en utilisant des exemples simples; D'appliquer la méthodologie développée pour modéliser et simuler un cas simplifié d'application industrielle. La simulation de la mise en forme par le procédé de forgeage permet une utilisation optimale de la matière et de produire des pièces de qualité parfois à moindre coût grâce aux techniques de la CAO : prédiction des formes des pièces forgées prédiction des profils d'écoulement prédiction des défauts et de l'usure des outils gestion des paramètres matériaux optimisation paramètres du procédé et géométrie des outils L'ensemble Mediamef est un outil de formation aux technologies de mise en forme des matériaux, de fabrication de structures et de composantes mécaniques. Le développement de cet outil multimédia répond aux problèmes de modélisation et de simulation numérique pour la mise en forme des matériaux par divers procédés (emboutissage, hydroformage, thermoformage…).
Mot(s) clés libre(s) : mise en forme de matériau, matériau métallique, matériau composite, thermoplastique, emboutissage, hydroformage, thermoformage, simulation numérique, forgeage des matériaux

Le cours sur la mise en forme des matériaux par forgeage est scindé en quatre chapitres, chaque chapitre est traité à travers des séquences pédagogiques permettant l'assimilation des concepts prévus, cette assimilation est consolidée par des activités d'apprentissages où ces notions sont mises en œuvre. Les notions les plus modernes dans le domaine de la science de la mise en forme ont été plus détaillées dans ce cours. La compréhension de la structure et des propriétés des matériaux, l'élaboration et la mise en œuvre des matériaux à des fins industrielles est devenue une nécessite pour les futurs ingénieurs ou techniciens. Elle permettrait à l'étudiant de suivre les différentes étapes de transformations et mises en forme d'un matériau et d'établir un lien entre les causes et effets de la dégradation des matériaux afin d'en optimiser les usages. Ce cours est le fruit d'une grande partie des travaux de recherche proposé dans la littérature d'une part et aussi une partie de mes travaux de recherches. Étant donnée la diversité des applications des matériaux, de nombreux exercices corrigés sont proposés dans cette section afin de permettre au lecteur de s'approprier les notions présentées. A la fin, nous souhaitons que le lecteur profite largement de ce présent cours, en espérant qu'il sera bien satisfait L'ensemble Mediamef est un outil de formation aux technologies de mise en forme des matériaux, de fabrication de structures et de composantes mécaniques. Le développement de cet outil multimédia répond aux problèmes de modélisation et de simulation numérique pour la mise en forme des matériaux par divers procédés (emboutissage, hydroformage, thermoformage…).
Mot(s) clés libre(s) : mise en forme de matériau, matériau métallique, matériau composite, thermoplastique, emboutissage, hydroformage, thermoformage, simulation numérique, forgeage des matériaux

Dans ce module, on append les connaissances suivantes : Le processus de la conception du forgeage, Le bon choix du type de procédé de forgeage, Dimensionnement du procédé de forgeage, Les défauts des pièces forgées. L'ensemble Mediamef est un outil de formation aux technologies de mise en forme des matériaux, de fabrication de structures et de composantes mécaniques. Le développement de cet outil multimédia répond aux problèmes de modélisation et de simulation numérique pour la mise en forme des matériaux par divers procédés (emboutissage, hydroformage, thermoformage…).
Mot(s) clés libre(s) : mise en forme de matériau, matériau métallique, matériau composite, thermoplastique, emboutissage, hydroformage, thermoformage, simulation numérique, forgeage des matériaux

Armer les matériaux en incorporant en leur sein matriciel un renfort fibreux, et accroître ainsi leur tenue mécanique, est une démarche classique depuis le torchis jusqu'au composite, en passant par le béton armé. Il est vrai que la nature nous en offre un exemple achevé avec le bois. La course à l'espace et l'essor du transport aérien ont, depuis trente ans, accéléré le développement des composites. Des fibres de très haute résistance et des polymères nouveaux ont été mis sur le marché. Le technologue en a tiré parti pour bâtir des textures et mettre au point des matrices conduisant à des composites performants, légers, compétitifs et durables. Parallèlement, l'ingénieur a appris à concevoir et à construire composite en adoptant des architectures dépouillées, en choisissant des formes simples et en réduisant le nombre de pièces. Dans la famille des composites, les composites thermostructuraux constituent une niche de haut de gamme qui illustre bien les enjeux stratégiques et les défis technologiques. La raison d'être de ces composites thermostructuraux, à base de fibres et de matrices en carbone ou en céramique, est de répondre aux besoins de la mécanique thermique : celle qui doit encore fonctionner à des températures supérieures à 1 000°. Plus réfractaires et plus légers que les métaux, moins fragiles que le carbone ou la céramique monolithique, ils ouvrent une nouvelle voie de progrès.
Mot(s) clés libre(s) : céramique, composites thermostructuraux, fibre, interphase, matériau composite, matrice, mécanique thermique, renfort, résistance mécanique, texture

La démarche biomimétique ne date pas d'hier. Que l'on pense à la Chauve-Souris, premier prototype de Clément Ader ! Pour être fructueuse, elle doit passer par une compréhension complète - et critique - du fonctionnement de la structure dont on souhaite s'inspirer. Pourquoi la nature a-t-elle privilégié cette solution là pour résoudre ce problème ci, compte tenu des moyens à sa disposition : matières premières, conditions de température et de pression dans l'environnement, … ? Dans le domaine des matériaux, répondre à cette question requiert une caractérisation en profondeur de la structure du matériau considéré. Cette caractérisation doit en général se faire à de nombreuses échelles, du macroscopique au nanométrique. En effet, les matériaux du monde vivant proposent de magnifiques exemples de structures hiérarchiques et sont souvent des nanomatériaux représentatifs. On peut décomposer la démarche biomimétique en trois étapes : 1) l'identification : repérage d'un matériau du vivant présentant une propriété intéressante, 2) la compréhension : sur la base de la connaissance de la structure, comment la propriété en question s'exprime t-elle ? 3) le contretypage, en utilisant des moyens qui sont en général différents des moyens naturels. En effet, les chimistes possèdent des recettes bien plus variées, souvent plus efficientes, que les voies de synthèse naturelles. A titre d'exemple, on verra pourquoi les feuilles de nénuphar servent de modèle à des nouveaux vitrages qui préservent la vision sous la pluie, comment la structure des ailes de papillons inspirent les concepteurs de matériaux aux couleurs chatoyantes, et en quoi les coquilles de mollusques ou de noix fournissent des pistes pour la recherche de matériaux composites très résistants sur le plan mécanique.
Mot(s) clés libre(s) : biomimétisme, matériau composite, matériau naturel, monde vivant, nanomatériaux, science des matériaux, structure chimique, synthèse