Thèmes de recherche

Les matériaux sont au cœur des grandes révolutions industrielles et techniques. Aucun développement industriel majeur ne peut aboutir sans maîtriser leur élaboration, leurs propriétés. Aujourd’hui, l’intensification des procédés, des ressources de plus en plus difficiles à exploiter, des enjeux socio-économiques de plus en plus aigus, des contraintes environnementales de plus en plus importantes, des cahiers des charges de plus en plus complexes, placent la recherche en matériaux devant des enjeux qui ont rarement été aussi cruciaux.

Le laboratoire MATEIS traduit la volonté commune de chercheurs et enseignants – chercheurs de différentes disciplines d’allier leurs compétences pour traiter de projets ‘matériaux’, de leur conception à leur utilisation, en intégrant l’utilisation de procédés avancés d’élaboration, la caractérisation microstructurale à toutes les échelles, in situ et 3D, l’évaluation des performances en relation avec la structure de la matière et l’environnement, ainsi que les modélisation et simulations multi-échelles. Cette démarche intégrée nécessite l’apport de physiciens, de mécaniciens, de physico-chimistes. Elle nécessite aussi de se consacrer au volume du matériau ainsi qu’à sa surface et aux interactions surface-environnement. La stratégie scientifique actuelle du laboratoire découle de ce besoin et résulte aussi des fusions et intégrations récentes explicitées plus haut. Elle est représentée schématiquement sur la figure suivante.

• Les procédés d’élaboration avancés des matériaux permettent de développer de nouvelles microstructures et architectures, pour répondre à de nouvelles exigences et des contraintes multi-fonctionnelles de plus en plus élevées.

• Après l'élaboration, l'attention est portée sur la caractérisation des microstructures à différentes échelles et au cours de leurs évolutions in situ, dans une démarche d’observation et de quantification 3D.

• Les relations entre microstructures et comportement macroscopique mesuré sont étudiés par diverses techniques (mécaniques, physiques, électrochimiques...), et aux échelles pertinentes, du nanomètre à la structure .

• L’évolution des matériaux en service et leur interaction avec l’environnement, dans le cadre d’une approche holistique (systémique) est également investigées.

• Enfin, la modélisation multi-échelle, de l’atome à la structure s’appuie sur la caractérisation physique, chimique et mécanique réalisée à toutes les échelles. Elle permet de décrire les mécanismes physiques et leurs couplages, de proposer des lois de comportement ou de définir la microstructure optimale du matériau, meilleur compromis entre plusieurs critères parfois antagonistes.

Les recherches réalisées au sein de MatéIS se déclinent dans les domaines :

• De la santé (naturellement, par l’intégration de I2B à MATEIS).

• Du transport (historiquement, les acteurs de MATEIS travaillent de longue date dans le domaine de l’allégement des structures et de la durabilité des matériaux),

• Du bâtiment (le contrat actuel a vu par exemple la naissance du laboratoire commun EDF-MATEIS ‘MATeB’ dans le domaine de l’efficacité énergétique des bâtiments et la montée en puissance de cette activité au laboratoire).

• De l’énergie (enjeu majeur pour les matériaux, dans le domaine de l’exploitation des ressources, de la production ou du stockage, de la sécurité des installations).

MatéIS est composé d’environ 180 personnes, structuré en 6 groupes de recherche. C’est une Unité Mixte de Recherche, qui relève de trois tutelles : l’INSA Lyon (tutelle principale), l’Université Claude Bernard Lyon 1 et le CNRS. 
L’unité est localisée sur deux campus : le campus Lyon-Tech La Doua, à l’INSA, pour 5 de ses groupes de recherche et le Pôle Santé Lyon-Est pour les membres du groupe I2B relevant de l’ISPB.