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Electromagnétisme, Electrodynamique, Energétique et Plasmas (3EP)

par Agnès Gaunie Picart - publié le

Animateur  : Richard CLERGEREAUX

Groupes impliqués : l’action transversale est ouverte à l’ensemble du laboratoire et s’ouvre vers des laboratoires ou des équipes de recherche situées au niveau régional, national ou international.

Historique
Lors de la création du LAPLACE issu de la fusion des trois laboratoires CPAT/LEEI/LGET, le projet 3EP reposait sur 2 équipes issues des laboratoires d’origine (EM3 - Equipe Electrodynamique, Matériaux, Machines et Mécanismes du LEEI et GREPHE - Groupe de Recherche Energétique, Plasmas et Hors Equilibre du CPAT) et 3 équipes d’accueil extérieures avant le projet de fusion aux trois laboratoires (LE - Laboratoire d’Energétique de l’Université Paul Sabatier (UPS), GRE - Groupe de Recherche en Electromagnétisme du Laboratoire d’Electronique de l’Institut National Polytechnique de Toulouse (INPT), AD2M - Laboratoire Antennes, Dispositifs et Matériaux Microondes, Equipe d’Accueil EA 809 de l’Université Paul Sabatier).

Le projet 3EP est devenu l’action transversale 3EP du LAPLACE - UMR 5213 en 2007.

1. Objectifs
Les objectifs de 3EP sont
(1) de mettre en commun des compétences et des méthodologies par des formations et des animations scientifiques ciblées, et, ainsi, de créer un contexte propice à l’émergence de thèmes nouveaux et de synergies,
(2) de maintenir une forte activité à l’interface de la physique et de l’ingénierie,
et (3) de définir pour le laboratoire des contours correspondant à « l’Electrical Engineering » au sens le plus large.

Des projets de collaboration transversaux, au sens disciplinaire, sont développés réunis en différents axes thématiques. Ceux ci sont réalisés par l’encadrement ou le co-encadrement d’étudiants et le développement de nouveaux dispositifs expérimentaux.

2. Axes thématiques
- Contrôle des écoulements, par exemple, par l’utilisation du concept de morphing de parois pour l’intensification des transferts ou de surfaces de mouillabilité hétérogène pour intensifier les transferts par changement d’état liquide – vapeur.
- Propulsion plasma en développant de nouveaux concepts associés à des modèles de la décharge pour la propulsion plasma comme le propulseur à plasma expérimental PPS-Flex à champ magnétique ajustable et le nouveau concept de propulseur ID-HALL.
- Phénomènes de transport en développant des plate-formes de modélisation (EDStar - https://www.meso-star.com/fr/) et en construisant des bases de données (LxCat - https://fr.lxcat.net/home/, Plasma Data Exchange project) permettant de décrire les équations cinétiques et d’analyser les mécanismes à l’échelle du système.
- Interaction microondes/ Plasma, par exemple, le développement de dispositifs reconfigurables à plasma et de métamatériaux, e.g. des dispositifs 1 ou 2D à bande interdite électromagnétique reconfigurable par plasma ou l’étude du claquage microonde.
- Auto-organisation observée dans les décharge à barrières diélectriques (DBD) fonctionnant en régime de décharge luminescentes en lien avec les phénomènes d’auto-organisation et de morphogénèse observés dans la nature.
- Modèles numériques multi-échelles et multi-domaines, par exemple, pour l’étude des actionneurs électroactifs, des problèmes de diffractions, de rayonnement.
- Sources plasmas, en particulier, le développement de sources plasmas froids faible puissance utilisant des matériaux piézo-électriques, les micro-jets plasmas, les plasmas microondes en cavité, les plasmas basse pression magnétisés pour la propulsion ou d’autres applications.

3. Activités

3EP joue un rôle important pour le LAPLACE en générant une dynamique scientifique fédératrice à l’interface entre l’ingénierie et la physique. Les activités menées dans 3EP se positionnent de façon originale du point de vue national et international. Les interactions entre les équipes d’expertises différentes et complémentaires que favorise l’action transversale sont une source incontestable de synergie.

Une des activités premières de 3EP consiste en l’organisation de journées d’animation scientifique qui peuvent avoir pour objectif 1) la formation scientifique, 2) de faire le point sur des activités de collaboration, 3) de faire émerger de nouvelles thématiques scientifiques et des projets associés. Aujourd’hui, certaines de ces thématiques sont de véritables axes de recherche que l’on retrouve dans les activités des équipes de recherche.

3EP est aujourd’hui doté d’équipements et de dispositifs expérimentaux cogérés par les intervenants de l’action transversale et est impliqué dans une quinzaine de projets nationaux ou internationaux. Une vingtaine de publications scientifiques, ouvrages de synthèse ou brevets, une dizaine de thèses et une vingtaine de rapport de stage de niveau master ou licence ont été produits dans le cadre de l’action transversale.