+ 2023 DESTRIER – Optimiser les fonctions tribologiques des matériaux mous par le design assisté par ordinateur de leur topographie

description de la recherche

Le projet DESTRIER propose d’allonger la durée de vie et de service d’une large famille de produits, via le développement de surfaces molles innovantes, offrant des propriétés tribologiques (frottement, adhésion,…) répondant de façon optimale à différents cahiers des charges posés a priori. Pour cela, nous réaliserons une série de démonstrateurs associés à diverses fonctions tribologiques, obtenus via une méthode de design originale, très récemment développée au LTDS. Cette méthode permet, en partant d’une loi tribologique désirée, d’identifier et fabriquer une topographie de surface qui réalise cette loi.
L’association avec le LaMCoS permettra d’accroître l’étendue des familles de lois tribologiques accessibles, par l’utilisation de méthodes d’inversion multi-échelles avancées.
L’association avec Manutech-USD permettra de réaliser des aspérités de surface à la fois plus petites et de géométries plus complexes, par texturation laser. Ces deux apports autoriseront l’atteinte et l’étude de lois réputées difficiles à obtenir, voire qui n’existent pas dans la nature, sur des surfaces réalistes.
Nous viserons entre autres des surfaces multi-fonctionnelles (ex : loi de frottement et force d’adhérence contrôlées simultanément mais indépendamment ; frottement ou raideurs interfaciales anisotropes). De telles surfaces seront d’un intérêt majeur pour toutes les applications où des matériaux mous (élastomères, gels, peau artificielle) sont impliqués dans des interfaces de contact jouant un rôle fonctionnel. Les secteurs d’activité visés incluent l’haptique, la robotique molle, les équipements sportifs, la lithographie douce/microcontact printing. Ce projet permettra de positionner le consortium comme leader international sur la thématique du design de surfaces à fonctions tribologiques pilotées, et de permettre une montée en TRL nécessaire au développement d’une activité partenariale efficace à l’issue du projet.

intérêt sociétal, environnemental

Les objectifs visent à fournir de premiers démonstrateurs ouvrant les portes de nombreuses applications contribuant à la sobriété énergétique et écologique, des enjeux actuels majeurs dans nos sociétés. La création de mécanismes optimisés permettra en effet de minimiser (i) les besoins en ressources naturelles lors des phases de conception et de fabrication, (ii) l’énergie nécessaire à leur fonctionnement et (iii) le recours à des opérations de maintenance/remplacement en cours de service. La fonctionnalisation d’interfaces par une voie topographique via des moules permettra en outre d’accéder à ces avantages sans besoin de traitements chimiques potentiellement polluants.