Les structures et les matériaux isolants soumis à de fortes contraintes

L’équipe GEMS s’intéresse à la compréhension, à court et long terme, des phénomènes diélectriques qui se développent dans les matériaux sous l’effet de contraintes thermiques, électriques, et environnementales. Leur étude et analyse permettent d’augmenter la fiabilité à travers un choix de matériau et à une conception adaptée du composant, à la modélisation de son vieillissement et/ou à la mise au point de nouveaux matériaux. Les applications visées sont le transport d’énergie, les systèmes embarqués (aéronautique, automobile, spatial), l’appareillage haute performance, les capteurs et toute application intégrant des couches isolantes soumises à de fortes contraintes électriques et thermiques.

L’étude et la compréhension des phénomènes visant à mettre au point des matériaux à hautes performances diélectriques constituent les objectifs principaux.

Les solutions développées par l’équipe GEMS par S. Agnel, J. Castellon, J-C. Laurentie et P. Notingher s’appuient sur des approches maillant étroitement expérimental et modélisation, à l’aide de méthodes originales directement adaptables sur composants et implantables sur site. Il s’agit en particulier de techniques dites « à stimulus thermique », que l’équipe développe et pour lesquelles elle bénéficie d’une forte reconnaissance internationale. La dynamique actuelle est liée aux futurs réseaux d’énergie haute tension, nécessaires pour transporter des fortes puissances sur de longues distances (« super-grids ») et dont les principaux facteurs limitatifs sont les matériaux pour câbles et appareillages. Les recherches concernent également les matériaux biosourcés et nanostructurés pour des applications du génie électrique, ainsi que les isolants utilisés dans les composants électroniques.

Grâce à ses liens forts avec des spécialistes de l’ingénierie des matériaux, l’équipe couvre une large gamme d’aspects liés à la mise au point et au vieillissement des isolants. Elle dispose d’importants moyens d’études diélectriques, pour certains sans équivalent au niveau français et mondial.