Sciences et Ingénierie des Matériaux
Année du cours : 1 année(s)
Etablissement : JUNIA Grande école d’ingénieurs
Langue : Français
Formation(s) dans laquelle/lesquelles le cours apparait :
Période : S1
Bases de mécanique classique, électrostatique et magnétisme des milieux continus, électromagnétisme, optique géométrique, notions de base en chimie.
Compétences visées : 31 (311/312), 110(1101), 63(634)
La science et l’ingénierie des matériaux fonctionnels sont au cœur des développements remarquables qui ont permis l’essor des technologies de l’information et de la communication, des bio- et nano-technologies. Dans ces domaines, les technologies associent un nombre croissant de matériaux, métaux, semiconducteurs, oxydes, céramiques, polymères organiques, et bio-matériaux. C’est le cas par exemple dans les téléphones mobiles de dernières générations. Les fonctions recherchées s’appuient sur les propriétés électriques, diélectriques, mécaniques, optiques, piézoélectriques, magnétiques, tribologiques et fluidiques des matériaux. L’objectif du cours est de découvrir les grandes familles de matériaux dans ce domaine et d’explorer leurs fonctionnalités technologiques dérivées de leurs propriétés physiques et chimiques.
Le cours est composé de huit chapitres.
1) Liaisons chimiques et grandes familles de matériaux (Isabelle).
Liaisons atomiques et moléculaires (liaisons covalentes, ioniques, hydrogènes, van der Waals…).
Matériaux cristallins, amorphes, verres, polymères.
2) Diélectriques (Bruno)
Moment dipolaire, déplacement électrique, constante diélectrique, indice de réfraction, propriétés optiques.
Applications : fibres optiques, optoélectronique, micro-nano-électronique, capacités, super-capacités, stockage de l’énergie.
3) Magnétisme (Christophe)
Spin, moment orbital, ferromagnétisme, aimantation, micro-nano-magnétisme.
Applications : disque dur magnétique, MRAM, électronique de spin.
4) Piézoélectricité (dept. Samba)
Elasticité, plasticité, piézoélectricité.
Applications : transducteurs piézoélectriques, conversion énergie mécanique / électrique, piézoélectronique.
5) Thermique (Jean-François)
Chaleur, transport de chaleur, conduction thermique, résistance thermique.
Applications : thermoélectricité, évacuation thermique, nano-thermique.
6) Matériaux organiques (Stéphane Lenfant)
Synthèse, composition, niveaux moléculaires, conduction électrique, propriétés optiques.
Applications: électronique organique, flexible, optoélectronique organique, OLEDs.
7) Polymères fonctionnels (Vincent Senez)
Propriétés physiques des polymères naturels et synthétiques, polymères biodégradables, chargement des polymères, outils de caractérisation, différentes classes de polymères fonctionnels.
Applications : Capteurs et actionneurs intégrés.
8) Biomatériaux (Vincent Senez)
Molécules biologiques, cellules biologiques, matériaux biocompatibles, vieillissement des biomatériaux, techniques d’analyse des biomatériaux.
Applications : diagnostic médical, vectorisation de médicaments.
