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Coup de projecteur sur les projets européens

27 novembre 2020

Découvrez les projets européens soutenus par la Délégation Hauts-de-France.

ERC

ARTISTIC

Porteur du projet : Alejandro A. FRANCO - Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides (LRCS)1

Le projet ERC Starting Grant « Advanced and Reusable Theory for the In Silico- optimization of composite electrode fabrication processes for rechargeable battery Technologies with Innovative Chemistries » ARTISTIC vise à développer un nouveau modèle théorique permettant de rationaliser la fabrication des batteries Li-ion et ainsi accélérer l’intégration de nouveaux matériaux en vue d’augmenter leur densité d’énergie massique et volumique.

Site internet du projet

BLACKJACK

Porteur du projet : Rémi BARDENET - Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille (CRIStAL)2

Le projet « Fast Monte Carlo integration with repulsive processes » BLACKJACK porte sur les méthodes Monte Carlo, c'est-à-dire les algorithmes probabilistes d'intégration numérique. Il s'intéresse aux applications en statistiques pour la physique et la biologie expérimentales. En effet, pour un statisticien bayésien, toutes les réponses aux questions que vous vous posez passent par le calcul d'intégrales. Le point fort des algorithmes de Monte Carlo est leur grande applicabilité, même en haute dimension. Leur point faible est leur convergence lente qui requiert de résoudre numériquement un grand nombre de fois les équations complexes qui régissent les phénomènes physiques étudiés.

BRYOFIT

Porteuse du projet : Christelle FRAISSE - Evolution, Ecologie et Paléontologie (Evo-Eco-Paléo)3

La sélection naturelle est un pilier de la biologie évolutive, mais les facteurs qui déterminent son efficacité sont encore mal compris. Un facteur proposé est le niveau de ploïdie d'un organisme : l'efficacité de la sélection devrait être réduite chez les organismes diploïdes par rapport aux haploïdes, car l'effet d'une mutation peut être masqué par la copie ancestrale se trouvant sur le chromosome homologue chez un organisme diploïde. Dans le projet ERC Starting Grant « Selection efficacy at intraspecific and interspecific scales: insights from haplo-diplontic plants » BRYOFIT, il est proposé d'utiliser un groupe de plantes peu étudié, les bryophytes, afin de mieux comprendre ces processus. Leur cycle de vie est caractérisé par l'alternance d'une longue phase haploïde et d'une courte phase diploïde. Les deux phases étant macroscopiques, il est possible de comparer l'efficacité de la sélection aux deux niveaux de ploïdie, et d'en déduire comment la ploïdie affecte l'efficacité de la sélection adaptative, purificatrice, et contre les hybrides. Ce projet vise plus largement à améliorer notre compréhension de l'adaptation et de la spéciation.

EMERGENTOPO

Porteur du projet : Alberto AMO - Laboratoire de physique des lasers, atomes et molécules (PhLAM)4

Le projet ERC Consolidator Grant « Topological photonics research receives a boost » EMERGENTOPO, vise à développer de nouvelles stratégies pour manipuler efficacement la lumière dans des circuits photoniques sur puce. Ces dernières années, les puces photoniques sont apparues comme une alternative possible aux micro-puces électroniques qu’on trouve dans les immenses centres de données, utilisant de la lumière à la place d’un courant électrique. Potentiellement plus économes en énergie et plus rapides en temps de calcul, l’un des grands handicaps de ces puces photoniques est la difficulté à acheminer la lumière dans des circuits à l’échelle micrométrique. Une stratégie très prometteuse pour résoudre ce problème consiste à fabriquer des circuits photoniques dans des plaques semi-conductrices structurées suivant des motifs présentant certaines symétries, par exemple selon une géométrie en nid d’abeilles. Un phénomène remarquable a été observé lorsque l’on juxtapose deux puces de géométries différentes, il se forme, dans certaines conditions, un canal de transmission de la lumière permettant un transport photonique ultra-efficace. Ainsi, la lumière peut franchir sans aucune perte des virages très serrés, sur quelques micromètres. C’est ce qu’on appelle un circuit topologique. Le projet EmergenTopo vise à démontrer l’existence de nouvelles configurations dans lesquelles ces circuits topologiques peuvent être réalisés.

FourIntExP

Porteur du projet : Danylo RADCHENKO - Laboratoire Paul Painlevé (LPP)5

Au sein de métaux ou de cristaux par exemple, les atomes s’agencent en effet selon des structures régulières. Et cette organisation périodique ne doit rien au hasard : elle permet de minimiser l’énergie des interactions électromagnétiques entre les atomes, ce qui assure la stabilité de la matière.Quelles structures un ensemble de particules placé dans un champ de force électromagnétique adopte-t-il ? Et parmi les agencements possibles, quels sont ceux qui minimisent l‘énergie des interactions ? Dans le cas d’un grand nombre de particules ou de géométries tridimensionnelles, la réponse est loin d’être immédiate tant la multitude de configurations possibles à envisager est vaste ! Les outils conceptuels de l’analyse de Fourier concernent les fonctions périodiques qui prennent des valeurs identiques à des intervalles donnés, comme dans les cristaux dont les propriétés sont elles-mêmes périodiques. Ces outils s’avèrent particulièrement adaptés pour les problèmes auxquels le projet compte s’attaquer, relatifs par exemple à la théorie des formes complexes – qui concerne des fonctions mathématiques définies pour certaines structures répétitives (comme le sont les agencements de cristaux) – et à l’optimisation géométrique, dont l’objet est précisément de déterminer des solutions possibles à des problèmes de minimisation. L'objectif du projet ERC Starting Grant « Fourier Interpolation and Extremal Problems » FourIntExp est de s’intéresser à ces différents thèmes de travail et à leurs apports mutuels, pour espérer démontrer la conjecture Cohn-Kumar.

IONOS

Porteur du projet : Fabien ALIBERT - Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN)6

Le projet ERC Consolidator Grant « An ionoelectronic neuromorphic interface for communication with living systems » IONOS vise au développement d’outils numériques pour mieux sonder, stimuler et enregistrer les signaux du cerveau. Grâce à une approche bioinspirée, ces travaux vont notamment permettre l’optimisation de l’enregistrement des signaux électriques basée sur des mécanismes d’apprentissage pour un stockage « intelligent » des données.

MultiphysMicroCaps

Porteuse du projet : Anne-Virginie Salsac - Biomécanique et bioingénierie (BMBI)7

Le projet ERC Consolidator Grant « Multiphysics study of the dynamics, resistance and delivery potential of deformable Micro-Capsules » MultiphysMicroCaps porte sur la thématique de l’encapsulation à l’aide de microcapsules déformables, constituées d’une membrane protégeant. Les microcapsules offrent un énorme potentiel dans le monde de l’ingénierie des procédés. Elles sont à la source d’applications innovantes dans de nombreux domaines, tels les biotechnologies, la pharmacologie, le stockage d’énergie et l’industrie alimentaire. Par exemple, dans le domaine de la santé, des microcapsules permettent de libérer lentement (parfois même pendant 6 mois) une quantité précise de médicament dans l’organisme. Cependant, aucune plateforme expérimentale n’existe pour tester globalement leur comportement et des phénomènes importants comme leur rupture ont à peine été étudiés ou modélisés : tel est l’objet du projet.

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NoStaHo

Porteur du projet : John-Christos VASSILICOS - Laboratoire de Mécanique des Fluides de Lille - Kampé de Fériet (LMFL)8

Les cinq dernières années ont été marquées par un certain nombre d’avancées qui bouleversent les manuels sur la turbulence et créent une opportunité sans précédent pour une percée potentiellement décisive dans notre compréhension fondamentale et générale des écoulements turbulents qui sont généralement non stationnaires et/ou non homogènes. Ces avancées récentes concernent la non-stationnarité et la non-homogénéité de manière fondamentale et ouvrent de nouvelles opportunités de recherche avec de nombreuses nouvelles questions et hypothèses. Le projet Advanced Grant « Non-stationary Non-homogeneous Turbulence » NoStaHo, saisira ces nouvelles opportunités de recherche avec une combinaison de moyens expérimentaux, de calculs et de théories appliquées à une variété d’écoulements turbulents, y compris divers sillages turbulents, jets, couches limites ainsi que des écoulements turbulents en canal, de la turbulence périodique et des écoulements turbulents confinés tels que les mélangeurs. Le résultat attendu est une compréhension fondamentale et une théorie de la turbulence non-stationnaire et/ou non-homogène, ainsi qu’une feuille de route pour les futures méthodes de prédiction des écoulements turbulents.

Site internet du projet

POSEIDON

Porteur du projet : Marco Miniaci - Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN)

L'intérêt croissant pour les énergies marines renouvelables et les activités humaines liées aux océans sont les principales causes d'une augmentation alarmante du niveau de bruit dans les océans et les mers. Néanmoins, les performances des systèmes d'atténuation du bruit sous-marin sont depuis longtemps et encore maintenant limitées par le fait que la dissipation est intrinsèquement faible à l'échelle sub-longueur d'onde. A l’heure actuelle, il n’existe pas de solution efficace pour atténuer les ondes sous-marines sur des plages de fréquences basses et larges bandes. Le projet ERC « Starting Grant Unconventional principles of underwater wave control in the sub-wavelength regime » POSEIDON vise à rattraper ce retard scientifique et technologique en développant une nouvelle classe de métamatériaux permettant une réflectivité et absorption des ondes sans précédent sur des larges plages de fréquences sub-longueur d’onde. Le projet explorera la relation intime entre la microstructure et les propriétés vibrationnelles macroscopiques d'un métamatériau multi-échelle immergé dans un fluide lourd, en espérant pouvoir s’inspirer de solutions naturelles déjà optimisées pour un tel objectif.

TUSCany

Porteur du projet : Romain Peretti - Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN)

L'ADN et les protéines sont des macromolécules et ces dernières assurent la plupart des fonctions du vivant. Elles ont donc un rôle central en biologie et en médecine et leur fonction découle de leur structure à l'échelle nanométrique. Cependant, il est actuellement difficile de sonder et de modifier cette structure dans des conditions proches de celles de l'environnement physiologique. Le projet « Terahertz Ultra Strong Coupling for mAcromolecules structure aNalYse & control » TUSCaNy vise à relever ce défi en développant des outils de micro/nano photonique THz pour analyser les vibrations de ces macromolécules, puis en mettant en œuvre le couplage fort pour les modifier. Les expériences seront réalisées à des températures allant de la cryogénie à la température corporelle, sur des échantillons allant des cristaux jusqu'aux cultures cellulaires en étudiant notamment la propagation des prions et l'assemblage des capsides virales.
Ces résultats pourraient permettre de mieux comprendre et de contrôler la structure des macromolécules, et avoir un impact sur les maladies liées à des anomalies de cette structure, comme la maladie d'Alzheimer.

1LRCS - UPJV/CNRS
2CRIStAL - CNRS/ULille/Centrale Lille
3EEP - CNRS/ULille
4PhLAM - CNRS/ULille
5LPP - ULille/CNRS
6IEMN - CNRS/ULille/UPHF
7BMBI - UTC/CNRS
8LMFL - CNRS/ULille

FET OPEN

BOHEME

Porteur du projet : Marco MINIACI - Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN)

L’objectif ambitieux de BOHEME est de concevoir et de réaliser une nouvelle classe de métamatériaux mécaniques bioinspirés pour de nouveaux outils applicatifs dans divers domaines technologiques. Les métamatériaux présentent des propriétés vibratoires exotiques. Actuellement les critères de conception universellement valides font actuellement défaut, et leur efficacité est actuellement limitée. BOHEME part d’une hypothèse novatrice, de plus en plus étayée par des preuves expérimentales, que le principe de fonctionnement des métamatériaux est déjà exploité dans la Nature et que, par l’évolution, cela a donné lieu à des conceptions optimisées pour l’amortissement des impacts. Grâce à cette approche disruptive, BOHEME fournira un pipeline pour le développement technologique d’une nouvelle classe de métamatériaux bioinspirés dans des secteurs applicatifs innovants sur diverses échelles de longueur d’onde, des essais non destructifs, à la réduction du bruit, à faible contrôle des vibrations de fréquence (y compris sismique), à la protection côtière ou à la récolte d’énergie à partir des vagues océaniques.

FuturoLeaf

Porteur du projet : Karsten HAUPT - Génie enzymatique et cellulaire (GEC)1

Le projet « Leaf-inspired nanocellulose frameworks for next generation photosynthetic cell factories » FuturoLEAF envisage d’exploiter le savoir-faire en matière de nanocellulose et de biologie cellulaire pour révolutionner le domaine de la biotechnologie des algues industrielles. FuturoLEAF présente des biocatalyseurs à base d’algues avec une architecture fonctionnelle formulée à partir de blocs de construction en nanocellulose et conçue sur les principes de l’anatomie et de la fonction des feuilles végétales. La connaissance de la science des matériaux bio-basés et de la photosynthèse sera intégrée aux pour concevoir la nouvelle technologie efficace dans la capture du CO2 et la production de biocarburants solaires et de produits chimiques. L’architecture FuturoLEAF sera testée dans un environnement changeant dans un photobioréacteur à haute densité de cellules fixe, conçu pour simuler le comportement de la centrale avec un environnement de production d’interphase gaz-liquide.

Site internet du projet

1GEC - UTC/CNRS

Interreg

FabricAr3v

Porteur du projet : Jean-François WITZ - Laboratoire de Mécanique, Multiphysique, Multiéchelle (LAMCube)1

Le projet FabricAr3v est dédié à la Fabrication Additive Métallique (FAM), un secteur en très forte croissance. L'objectif du projet est de développer un procédé dont l’investissement global est inférieur à 30k€, le rendant accessible aux TPE/PME et aux FabLabs. Pour passer du prototypage rapide à la fabrication additive, il faut être en mesure de prévoir les défauts dans les pièces et de maîtriser le procédé afin de prévoir les performances mécaniques des pièces produites. FabricAr3v répond à cette problématique par la conception d'un procédé « low-cost » ainsi que le développement et la validation des outils de simulation dédiés. Les compétences à mettre en œuvre sont variées, aussi la constitution d’un consortium transfrontalier est absolument nécessaire. Grâce à l’association avec Sirris, il est comparé aux procédés industriels existants. L’expertise du CRITT-MDTS sur le MIM (Metal Injection Molding) permet de l’adapter à l’impression 3D. Enfin, des outils de dimensionnement des pièces qui sont adaptés aux procédés seront créés par la collaboration entre le CNRS, Centrale Lille et Cenaero. Une plate-forme de formation autour de cette technologie est par ailleurs développée. Toutefois, l’arrivée de machines permettant de copier à bas coût n’importe quelle structure métallique entraînera probablement une remise en cause de la propriété intellectuelle et industrielle. Il faut alors investiguer les modèles de protection compatibles avec cette évolution. Le projet bénéficie de l’expertise de l’Université de Mons, de l’Université de Lille et du CNRS.

Site internet du projet

TERAFOOD

Porteur du projet : Matthias Vanwolleghem - Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN)

Le projet TERAFOOD développe un capteur compact et bon marché qui peut être utilisé dans des emballages de nourriture afin d’en contrôler la qualité et ainsi réduire les déchets. L’objectif est de contrôler la qualité d’emballages individuels, à tout moment du processus. Ce projet aura un impact déterminant sur l’économie de la région transfrontalière en proposant une solution permettant de réduire le problème de la détérioration des aliments et des déchets alimentaires dans l’industrie alimentaire, un secteur créateur de richesses dans la région.

Site internet du projet

1LAMCube - CNRS/ULille

Marie Sklodowska Curie Actions

DESTINY

Porteur du projet : Christian MASQUELIER - Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides (LRCS)

Le projet « Doctorate programme on Emerging battery Storage Technologies INspiring Young Scientists » DESTINY – pour – est lauréat de l’appel PhD COFUND 2019 du programme Marie Curie d’Horizon 2020. Concrètement, plus de 4 M€ seront versés par l’Europe à DESTINY pour cofinancer 50 doctorants sur des projets autour des batteries (matériaux innovants, smart batteries, fonctionnalités, applications vers l’industrie). Quarante institutions issues de l’Institut de recherche européenne ALISTORE‑ERI sont partenaires dans le cadre de DESTINY. Le projet DESTINY s’inscrit dans la continuité scientifique du projet européen BATTERY2030+.

Site internet du projet

Lire l'interview de Christian Masquelier

LungCare

Porteuse du projet : Sabine SZUNERTIS - Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN)