Fiche d’identité du département Matière, Matériaux





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date de publication08.10.2017
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Fiche d’identité du département Matière, Matériaux

Date de rédaction : 08.11.15

Date de dernière mise à jour :


  1. Directeur et directeurs-adjoints

Jean-Luc ADAM (Directeur)

Bruno BUJOLI (Directeur adjoint)

Marc SALLE (Directeur adjoint)


  1. Identité du Département




    1. Périmètre scientifique du département – Définition de l’objet d’étude et des grandes questions scientifiques traitées

Les domaines dans lesquels les acteurs interrégionaux du département «Matière, Matériaux, Ingénierie» ont acquis de vrais leaderships sont menés dans un cadre pluridisciplinaire, s’appuyant sur la Chimie, la Physique et l’Ingénierie comme disciplines de cœur, avec des interactions significatives avec quasiment l’ensemble des autres départements de l’UBL (voir 5.1).
Le périmètre scientifique du département se concentre autour de trois objets d’étude : (a) Matière et molécules (b) Matériaux multifonctionnels et nanomatériaux (c) Ondes et photoniques. L’ingénierie fait partie intégrante du périmètre avec une stratégie affichée de mise en forme de matériaux et de nanomatériaux (ingénierie multi-échelles : nanoparticules, poudres calibrées, couches minces structurées, multicouches, fibres, cristaux, etc.) ainsi que d’élaboration de systèmes et dispositifs (cellules photovoltaïques, capteurs, nano‐systèmes polyfonctionnels, dispositifs hyperfréquences, etc.).Dans ce contexte, en parallèle des aspects applicatifs développés par le département, celui-ci est irrigué par une recherche fondamentale de haute qualité pour laquelle il jouit d’une grande visibilité internationale.
Les grandes questions sociétales adressées concernent principalement l’énergie, la santé, l’environnement, et les TIC.
Il est important de noter que les recherches menées au sein du département bénéficient de soutiens transversaux très significatifs par le biais d’expertises en conception et élaboration de molécules et de matériaux sous différentes morphologies, de techniques de modélisation / simulation, d’infrastructures de caractérisation multi-échelle, de plateformes instrumentales et de développements d’instrumentation.


    1. Unités et équipes de recherche impliquées par ce département (préciser en annexe les effectifs concernés pour ce département (Enseignants-chercheurs, chercheurs, doctorants, post-docs, ingénieurs de recherche) pour chacune des unités ou équipes si ces données sont aisément disponibles)

15 unités de l’Université Bretagne-Loire ont une activité de recherche qui relève du périmètre scientifique du département «Matière, Matériaux, Ingénierie». Elles sont implantées sur la quasi-totalité des sites de la ComUE : Angers, Brest, Lannion, Le Mans, Nantes, Rennes, et Saint-Brieuc. Le département est fort de plus de 750 enseignants-chercheurs et chercheurs et près de 70 ingénieurs de recherche, auxquels il convient d’ajouter environ 530 doctorants et 130 post-doctorants ou personnels de recherche recrutés sur contrat, pour un effectif global de 1480 personnes (hors ingénieurs d’étude, assistants-ingénieurs, techniciens et administratifs).
Les établissements concernés sont les universités de : Angers, Bretagne Occidentale, du Maine, Nantes et Rennes 1, les écoles d’ingénieurs : ENSCR, INSA, Mines, Supélec, Télécom Bretagne, les organismes : le CNRS et l’INRA.

Les objets de recherche du département MMI sont, par nature, développés en interaction forte avec d’autres secteurs thématiques de la ComUE correspondant aux départements : 1-Mer et littoral, 3-Mathématiques et numérique, 4-Santé, 5-Environnement, 6-Agronomie et alimentation, 10-Industrie, et dans une moindre mesure avec les départements : 7-Société, ville et organisation, 8-Art culture et création et 9-Cognition.
Le détail par unité (effectifs et départements d’interface) est donné en annexe A.




    1. Liste des objets du PIA1 associés à ce département en isolant ceux qui sont portés par l’une ou l’autre des régions

2 IRT : Jules Verne et B-COM

2 ITE (Instituts de Transition Energétique) : Institut Français des Matériaux Agro-Sourcés (IFMAS), Institut Photovoltaïque d'Île-de-France (IPVF)

5 Labex : Innovative Radiopharmaceuticals in Oncology (IRON), Safe Ecodesign and sustainable Research and Education applied to NAnomaterial DEvelopment (SERENADE), Laboratoire d’excellence sur le stockage électrochimique de l’énergie (STOREX), Réseau national sur le GaN (GANEX), COMmunication and INformation sciences Laboratories (COMIN Labs)

2 Equipex : Nucléaire pour la santé (ARRONAXPLUS), Ligne d’XAS rapide à SOLEIL (ROCK)


1 Projet « Nanoélectronique » retenu au PIA1 : « Tours 2015 »

1 projet CST retenu au PIA1 : « Parcours en sciences et techniques pour la réussite des jeunes ligériens



    1. Liste des principaux leaders scientifiques (selon le cas, ERC, IUF, Médailles des organismes, h-index élevés, etc.)

1 lauréats ERC : D. Jacquemin

15 membres IUF : B. Bêche, B. Bureau, I. Cantat, J.-F. Carpentier, E. Collet, F.-X. Felpin, P. Giraudeau, V. Gousev, M. Hissler, D. Jacquemin, S. Le Picard, F. Mongin, P. Poizot, C. Payen, M. Sallé

1 membre de l’Institut de France-Académie des Sciences : J. Lucas
1 médaille d’argent CNRS : J.-F. Carpentier

11 médailles de Bronze CNRS : B. Bujoli, K. Costuas, A. Granier, P. Lacorre, M. Lorenc, V. Nazabal, F. Odobel, V. Pagneux, Y. Pellegrin, F. Pointillart, M. Richard-Plouet,

6 Grands Prix de l’Académie des Sciences: B. Bureau, C. Boussard, B. Grambow, J. Trolès, X.-H. Zhang (2)

3 autres Grands Prix ou appartenance académie étrangère : D. Guyomard (Prix Internat. De l’Electrochemical Soc.) J. Roncali (Grand Prix Soc. Chimique de France), R. Grée (Membre étranger de l’Académie Nationale des Sciences de l’Inde)
Facteurs h élevés :

- > 60 : B. Erazmus, L. Aphecetche

- > 50 : J. Roncali, M. Germain, M. Estienne, G. Martinez, L. Martin,

  • > 40 : C. Bruneau, J.-F. Carpentier, H. Doucet, J.M. Greneche, P. Hapiot, L. Ouahab, S. Kabana, O. Ravel

- > 30 : J.-L. Adam, J. Aichelin, P. Blanchard, C. Brosseau, O. Chauvet, M. Fourmigué, P. Frère, D. Guyomard, M. Hissler, D. Jacquemin, A. Kalinichev, H. Le Bozec, P. Lacorre, P. Le Cloirec, E. Levillain, F. Mongin, O. Mongin, T. Nicolai, F. Odobel, T. Roisnel, A. Smilga

- > 25 : environ 30 Chercheurs/Enseignants-Chercheurs tous objets d’étude

- > 20 : environ 30 Chercheurs/Enseignants-Chercheurs tous objets d’étude

- > 15 : plusieurs dizaines de Chercheurs et Enseignants-Chercheurs de très bon niveau se retrouvent dans cette catégorie, relevant en particulier des sciences des matériaux et de l’ingénierie où le nombre de citations par article est plus faible qu’en chimie ou en physique pures (source ISI). Les jeunes à fort potentiel quel que soit l’objet d’étude se retrouvent également ici.
Les thématiques ou objets de recherche en lien avec cette liste sont donnés en annexe B



  1. Projet scientifique




    1. Thèmes et axes scientifiques majeurs du Département aujourd’hui, et discriminants dans un contexte national et international

Objet d’étude : Matière et molécules

Pôle d’excellence au niveau mondial autour de la physique subatomique (tant théorique qu’expérimentale), menées dans la quête de la compréhension de la matière au niveau élémentaire (plasma de quarks et gluons, neutrinos…) et les interactions entre ces éléments ou encore de rayons cosmiques de ultra haute énergie, avec un rôle de coordination et participation dans de grandes expériences internationales regroupant des milliers de chercheurs autour d’équipements internationaux lourds (ex : LHC au CERN, l’observatoire Pierre Auger en Argentine, la collaboration Xenon au Grand Sasso, Italie). Des activités interdisciplinaires se sont adossées à ce socle, permettant ainsi de répondre aux attentes sociétales, comme celles liées à l’empreinte environnementale de l’énergie nucléaire (chaires industriels, activités en lien avec le Dept. « Environnement »), les matériaux et leur interfaces sous irradiation ou à la médecine nucléaire, en particulier via le cyclotron ARRONAX, ou encore la valorisation de la recherche sur des réalisations techniques, comme l’utilisation des méthodes nucléaires pour le CND avec le pôle EMC2 et l’IRT-JV.

-Assemblages (macro)moléculaires (mots clés : propriétés optiques, magnétiques ou électroniques, biomimétisme, catalyse, réactivité, méthodologies, polymères, matériaux hybrides, reconnaissance moléculaire, autoorganisation et chimie supramoléculaire, applications dans le domaine des matériaux mais aussi de la biologie). Les assemblages moléculaires complexes constituent une force très importante de niveau international sur l’inter-région pour le domaine des matériaux moléculaires pour l’émission lumineuse, l’optique non linéaire, la chiralité, le magnétisme, la commutation électronique et électromagnétique. Très bonne reconnaissance également dans le domaine des polymères (élaboration de monomères hétéro-fonctionnels et de polymères en volume ou en film mince (procédés plasma), étude surfaces/polymères, matériaux stimulables (pH, lumière, cisaillement, température,…)).

-La catalyse organométallique constitue un des axes de leadership international sur les domaines de la chimie verte, avec des catalyseurs innovants, plus sélectifs et plus actifs, se basant sur les principes d’économie d’atomes, de chimie sans solvant, de valorisation de la biomasse, et sur les concepts de bio-inspiration, pour des applications allant des matériaux de commodité (plastiques sans pétrole) à la chimie fine pour la santé et l’électronique moléculaire.

-La contribution de la chimie moléculaire de haut niveau en soutien au département Santé est en constante progression, où elle joue le rôle de pivot pour le développement de nouvelles méthodologies et leurs applications (1) pour la médecine nucléaire autour d’un triptyque ‘Physique – Chimie – Médecine’ s’appuyant sur le cyclotron de haute énergie Arronax via l’Equipex « Arronax+ » et le Labex « Iron » (2) pour la conception, la modélisation puis la synthèse de molécules d’intérêt biologique (thérapie, vectorisation, imagerie,…) et de nouvelles cibles thérapeutiques dédiées principalement aux pathologies comme les cancers, les infections bactériennes, les maladies du SNC, la vectorisation ciblée de principes actifs, notamment en participant activement à ses réseaux de programmes de recherche (Cancéropôle Grand Ouest, Biogenouest, GlycoOuest…). En parallèle, l’extraction de molécules (métabolites secondaires, métabolites primaires) à partir de matières premières d’origine naturelle (végétaux, champignons, microorganismes) représente une autre façon de valoriser la biomasse (propriétés physico-chimiques ou biologiques spécifiques) et de développer une approche biomimétique. L’interface avec des problématiques d’environnement est assurée par une démarche en écologie chimique et l’interface avec la santé par la fourniture de molécules bioactives originales et optimisables par la pharmacochimie.

-Depuis de très longues années, l’UBL est reconnue internationalement comme étant l’un des acteurs mondiaux majeurs dans le domaine de la mesure du Fractionnement Isotopique Naturel Spécifique et son exploitation pour de nombreuses applications notamment dans le domaine de l’agro-alimentaire, de la nutrition et de la santé.
Objet d’étude : Matériaux multifonctionnels et nanomatériaux

Ce domaine se caractérise par une forte compétence transversale sur les méthodologies d’élaboration et de caractérisation multi-échelles (structurales et physico-chimiques).

-Sur la question scientifique de l’énergie, très grande visibilité internationale sur le stockage électrochimique de l’énergie (batteries au lithium et supercondensateurs), et sur les cellules photovoltaïques de nouvelles générations (CIGSe, photovoltaïque organique (OPV) et hybride organique-inorganique, matériaux III-V).

-Le département comprend des expertises de premier plan international autour de la photonique moléculaire et de l’électronique organique, inorganique et hybride, avec une approche intégrée allant de l’élaboration de petites molécules, polymères semi-conjugués et poudres, à leur mise en œuvre (dépôt de couches minces, structuration 2D, 3D) et leurs études sous forme de matériaux.

Le RFI Lumomat (Molecular Materials for Organics Electronics and Photonics, 2014-18) est un outil extrêmement fort de structuration en région PdL. Il a vocation à se développer avec la Bretagne compte tenu des cohérences thématiques.

-Des groupes de renommée internationale sur l’inter-région développent des stratégies sur les matériaux multifonctionnels et/ou nanostructurés, pour coupler, entre autres, magnétisme, propriétés optiques, photochimiques, électrochimiques, conductrices…, avec une extension notamment vers des nano‐systèmes polyfonctionnels “hybrides" de façon à concevoir des (nano)matériaux à propriétés commutables complémentaires (bi‐stabilité magnétique et luminescence par exemple ou magnétisme), difficilement accessibles uniquement par la voie "nano" ou la voie "coordination".

-Un savoir-faire discriminant se situe également au niveau des procédés de nanostructuration (nanofils, nanorods, nanofilms, nanocomposites à base de polymères ou verres, verres nanocristallisés, nanoparticules, nanoclusters, nanotubes de carbone, graphène, auto-assemblage de biopolymères, nanofibres…) et l’étude des effets de la nanostructuration sur les propriétés physicochimiques (électriques, optiques, magnétiques, thermiques, mécaniques…), des procédés plasma notamment pour l’obtention de matériaux polymères fonctionnels.

-Les matériaux pour l’optique ont une très forte reconnaissance internationale avec les verres et céramiques transparents dans l’infrarouge (plus grande force de recherche académique au monde, création de plusieurs sociétés), les guides d’onde, les conducteurs ou semi-conducteurs transparents, les pigments, les matériaux luminescents. Il s’agit ici de développer notamment des matériaux et composants pour l’environnent (détection optique de polluants…), la santé (capteur IR pour le diagnostic médical…), le transport (Vision multiple (visible, infrarouge, hyperfréquence) pour la détection des dangers…), la télécommunication (composants actifs et passifs), la sécurité (vision THz, vision nocturne…), , l’éclairage multi-longueur d’onde.

-Il existe sur l’inter-région un leadership de niveau international dans le domaine des dispositifs médicaux dédiés à la reconstruction osseuse, s’appuyant sur un réseau interdisciplinaire unique en France, couvrant tout le spectre allant de la conception de procédés jusqu’à l’évaluation préclinique, et incluant aspects réglementaires, transferts industriels.

-Leadership académique national sur les aspects « environnement – santé – société – sécurité » de la filière nucléaire, et en particulier sur la problématique du stockage géologique profond des déchets et des effets de la radiolyse sur les matériaux de confinement.

-La physico-chimie de la matière molle et des fluides complexes est un thème en rapide évolution qui trouve un positionnement original et reconnu dans le paysage national sur l’étude de nouvelles voies de structuration hiérarchique des matériaux, associant auto-assemblage biomimétique, structuration interfaciale sous forme de mousses, émulsions, systèmes colloïdaux, et intégration dans des dispositifs microfluidiques.
Objet d’étude : Ondes et photoniques

La photonique est l’une des six technologies clefs définies par la commission européenne et devient un enjeu stratégique pour de nombreux pays (Allemagne, Chine, Etats-Unis, Japon) et aussi pour la France, comme le confirme de récents rapports (Gallois 2012 ou Technologies clefs 2015). On assiste à une montée en puissance de la photonique, qui s’attaque à un ensemble impressionnant de domaines par des marchés très divers allant du grand public (éclairage, accès optique, énergie) à des marchés de niche dans l’agroalimentaire, la défense, la sécurité, etc. La Bretagne est l’un des 7 clusters français dans le domaine de la photonique.

-Transmissions optiques, Télécommunications et réseaux optiques, Photonique pour les STICs : Centre historique des télécommunications optiques depuis les années 1960 en France, l’UBL au travers de la Bretagne reste un fer de lance des technologies optiques pour les transmissions optiques avec des travaux mondialement reconnus. Cette activité englobe un champ transdisciplinaire de l’atome aux systèmes, des matériaux aux composants. Dans un contexte fortement évolutif, le numérique et les formats de modulation avancées imposent de nouvelles stratégies en termes de matériaux, composants, fonctionnalité.

-Composants et dispositifs photoniques et hyperfréquences (capteurs et systèmes de capteurs innovants, télécommunications, infrarouge, térahertz, reconnaissance géotechnique, optique guidée et optique confinée) avec une approche fortement pluridisciplinaire de l’élaboration de nouveaux matériaux aux dispositifs, pour la re-configurabilité, les capteurs et les élécommunications notamment, en incluant les étapes de procédés d’intégration et de simulation (lien fort avec les matériaux pour l’optique) et le développement de systèmes instrumentaux spécifiques.

Fabrication de micro- et nano-composants pour les capteurs : Expertise unique dans l’étude des micro- et nanocavités.

Développement de nouvelles sources lasers : L’expertise universitaire reconnue mondialement dans ce domaine a donné lieu à la création ou l’implantation en région de plusieurs PME.

Imagerie : Activité à visibilité nationale également dans le domaine de l’imagerie utilisant des concepts avancés, par exemple imagerie spectro-polarimétrique et imagerie par brisure d’orthogonalité.

Nanophotonique : activité à forte visibilité nationale et internationale autour de la nano-photonique : photonique sur Silicium, technologie III-V, intégrée sur dispositifs (polymères, NTC…), photovoltaïque.

THz : Position reconnue nationalement et internationalement dans la conception et la réalisation de sources térahertz accordables par génération purement optique, avec un écho très fort auprès des industriels (notamment français) intéressés par ce domaine de l’optique hyperfréquence.

- Hyperfréquences : le défi à relever est bien identifié : fabriquer à moindre coût des dispositifs non seulement performants en termes de caractéristiques électriques (bruit, linéarité, consommation) à des fréquences de plus en plus élevées, dépassant le domaine des ondes centimétriques et millimétriques, pour explorer celui des Térahertz, mais présentant également des fonctionnalités nouvelles (auto-polarisation, accordabilité, fonctionnement multi-standard, etc.) ainsi qu’une plus grande compacité et une consommation énergétique réduite. Les compétences mobilisée se situent au niveau des technologies des poudres, impression 3D, LTCC, procédés basse température, impression jet d’encre, technologie composite, intégration de matériaux fonctionnels dans les capteurs, ingénierie des matériaux naturels et artificiels (surfaces & matériaux texturées tels que les métamatériaux les matériaux à bande interdite électromagnétiques, etc.) pour (i) l’électronique souple, (ii) l’électronique organique, (iii) l’électronique reconfigurable, (iv) l’électronique nomades (objets communicants, etc.), (v) les surfaces communicantes (antennes).

-Physique des phénomènes ultrarapides : Leadership national et forte interaction internationale, dont l’émergence est liée à la maîtrise de nouvelles techniques instrumentales femtosecondes (techniques pompe-sonde associant laser, synchrotron, Xfel), l’invention de nombreux concepts fondamentaux (thermodynamique hors équilibre, coopérativité, commutation, couplage charge-phonon-spin, …) et dont le but ultime est le contrôle par impulsion ultra-courte des propriétés macroscopiques de (nano)matériaux fonctionnels (conductivité électrique, propriétés optique, acoustique et magnétique). Grande complémentarité entre les 2 sites sur ce domaine.

-Caractérisation et métrologie : les différents thèmes ci-dessus amènent à des réalisations mondiales uniques en termes de caractérisation et de métrologie du point de vue académique avec une interaction forte avec les industriels.



    1. Nouveaux thèmes considérés comme prioritaires dans une vision à 10 ans

-Matériaux bio-sourcés, éco-procédés. Le développement de nouveaux matériaux utilisant la biomasse (végétale, marine ou leurs déchets) et de nouvelles technologies/procédés associés, tels que la catalyse moléculaire, constitue un axe de développement prometteur dans des secteurs comme les matériaux pour batteries, les matériaux polymères (thermoplastique, thermodurcissable, renfort), les systèmes dispersés (peintures, liants, tensioactifs). L’ambition de cet axe est de développer des matériaux biosourcés en s’appuyant sur leurs fonctionnalités spécifiques, et non pas uniquement en remplacement des produits issus de la pétrochimie.

-Procédés et systèmes efficients et « durables » pour une chimie éco-responsable : réduction des besoins en énergie, en matière (économie d’atomes, chimie « verte », « sans solvant », organocatalyse et catalyse organométallique avec métaux biocompatibles et abondants), changement d’échelle et intensification (ex : procédés membranaires (agro-)industriels), sélectivité locale/globale, recyclage matière et énergie, zéro déchet.

-Nouvelles approches pour une amélioration sensibles des performances, sur l’ensemble du cycle de vie, des systèmes de génération renouvelable et de stockage de l’énergie (photovoltaïque, accumulateurs et supercondensateurs, piles à combustible, dispositifs photo-électrocatalytiques, thermoélectricité, récupération d’énergie à partir de la biomasse, des déchets de l’agroalimentaire et de résidus de composite, avec couplage de ce thème avec l’intégration énergétique).

-L'électronique organique souple, pour laquelle les enjeux industriels et sociétaux sont colossaux vu leurs atouts (flexibles, légers, peu énergivores, produits à partir d'une matière première bon marché).

-Nouvelles approches en chimie, physique et ingénierie pour la conception ou le repérage de composés et dispositifs à visée thérapeutique, et de systèmes de diagnostic et de suivi thérapeutique : nouveaux vecteurs, radiopharmaceutique, « systèmes combinés » alliant des dispositifs médicaux à des actifs biologiques pour la médecine régénérative, la médecine personnalisée et l’imagerie du vivant.

-Nouvelles approches pour développer des liquides complexes, émulsions, mousses et hydrogels en particulier par l’exploitation de l’auto-assemblage des polymères et biopolymères (pour l’alimentation, la cosmétique ou la santé).

-Les systèmes plus rapides, plus économes et plus intégrés travaillant dans des nouveaux domaines spectraux.

Dans le domaine « Electronique & Télécoms » les objectifs scientifiques et techniques sont les suivants : (1) Rechercher de nouvelles technologies matérielles pour augmenter la capacité des réseaux de télécommunication sans fil, dans un contexte de mobilité généralisée, (2) Imaginer les nouveaux dispositifs radiofréquences / micro-ondes / millimétriques / THz / opto-hyperfréquences pour d’innombrables applications du quotidien et de demain, (3) Explorer de nouvelles architectures flexibles, efficaces et fiables, (4) Maîtriser la consommation d’énergie dans les objets nomades (ex. capteurs énergétiquement passifs) et le niveau des rayonnements , (5) Proposer de nouvelles solutions d’intégration système et de caractérisation.

La complémentarité disciplinaire (Ondes, Photonique, Physique des matériaux, Chimie, en particulier matériaux pour l’optique) des unités du Département « MMI » mise à profit dans des études en interface avec le Département « Mathématiques - Numérique » permettront d’apporter des solutions pionnières aux objectifs cités ci-dessus.

- Les nouveaux composants optiques infrarouges : pour des dispositifs photoniques (hétérostructures intégrés et fibres optiques infrarouges) à fort contraste d'indice permettant le contrôle de la lumière à de très petites échelles favorisant notamment la portabilité, la densité de fonctions sur circuits photoniques, la conversion d’énergie, l’émission infrarouge et visant également le développement de systèmes optiques à haute résolution spatiale et temporelle, à forte compacité tout en minimisant les coûts afin de répondre aux défis industriels et sociétaux de demain.

-L’arrivée de nouvelles technologies instrumentales : (1) les lasers à électrons libres émettant des rayons X (X-ray Free Electron Laser) pourraient révolutionner la recherche expérimentale, d’une manière équivalente à l’apparition des lasers optiques ou des sources synchrotrons. Ces très grandes installations permettent d’observer l’arrangement et les mouvements des atomes en temps réel, et les études de dynamiques structurales photoinduites ultra-rapides déjà menées par des équipes de l’UBL les positionnent aux meilleures places d’une compétition scientifique engagée au sein de la communauté internationale des utilisateurs (2) A citer également les nouvelles lignes de lumière sur les sources de rayonnement synchrotron, permettant le suivi et la compréhension de cinétiques rapides (100 ms) (ligne ROCK) ou l’analyse fine des échantillons en 3D par tomographie X.




  1. Positionnement et rôle du département dans la ComUE




    1. Interactions (le cas échéant) avec d’autres thématiques et départements

Dpt Mathématiques-Numérique : Interactions sur les aspects liés aux techniques de simulation / modélisation, à la co-conception Matériaux/Dispositifs, aux outils de traitement du signal et de Datamining (récupération de signaux propres aux procédés et systèmes et extraction de Connaissance (EDC)). Approche interdisciplinaire autour des matériaux pour l’électronique, l’affichage, les systèmes de télécommunications et la photonique.

Dpt Santé : Interactions sur les aspects liés aux molécules d’intérêt biologique, aux matériaux pour la santé (bio-polymères, vecteurs, matériaux prothétiques et de reconstruction, photonique moléculaire pour l’imagerie) et aux techniques de bio-imagerie, aux impacts sanitaires des matériaux et nano-matériaux.

Dpt Sociétés-Villes-Organisation : Interactions sur les aspects liés à l’acceptabilité des nouvelles technologies.

Dpt Agroalimentaire-Alimentation : Interactions sur les aspects liés aux biocapteurs, aux techniques d’analyses pour la traçabilité, l’authentification d’origine et la détection de contrefaçons, à la physico-chimie des polymères biosourcés et à la durabilité des systèmes, à la valorisation de la matière première, aux développements de matrices alimentaires.

Dpt Environnement : Interactions sur les aspects liés aux capteurs, aux matériaux bio-sourcés (incluant l’utilisation des déchets), au stockage profond des déchets nucléaires, à la chimie analytique, aux impacts environnementaux des matériaux et procédés (éco-production, éco-exploitation et développement durable), aux procédés de traitements et de dépollution (air/eaux/déchets), aux interactions des organismes vivants passant par une médiation chimique.

Dpt Mer et Littoral : Interactions sur les aspects liés aux énergies marines renouvelables issues de la biomasse maritime, impacts sur les eco-systèmes y compris socio-économiques, valorisation de la biomasse spécifique de ces milieux ((micro)algues, lichens maritimes)

Dpt Industrie : Interactions sur tous les aspects liés aux matériaux utilisés dans les structures


    1. Quel rôle devrait jouer selon vous le Département dans l'animation de la recherche à l’échelle interrégionale ?

Le département « Matière, Matériaux, Ingénierie» se veut être tout d’abord un lieu d’animation, afin d’accroître la dynamique scientifique sur son périmètre et sur ses interfaces avec les autres départements, tout en jouant le rôle de veille et de détection des technologies du futur dès leur émergence. Parmi les objectifs proposés :

-Identifier et consolider les actions de recherche communes entre Bretagne et Pays de Loire, partout où cela peut avoir une valeur ajoutée. Cela passe par une meilleure connaissance mutuelle des expertises des acteurs de la filière pour identifier les complémentarités et synergies possibles.

-Réaliser un véritable exercice de prospective à 5-15 ans pour se projeter dans l’avenir et pour être acteurs de la construction des programmes régionaux.

-Promouvoir activement le dialogue entre départements, pour faciliter la mise en place d’actions transversales et renforcer l’interdisciplinarité.

-Faire un état des lieux des équipements scientifiques et plateformes techniques et des compétences techniques associées puis rationnaliser des moyens au travers de projets d’équipements d’envergure concertés

-Sensibiliser les acteurs scientifiques aux méthodologies adaptées et bonnes pratiques pour avoir concrètement les « armes » pour émarger avec succès au programme H2020 (projets collaboratifs, ITN, FET, ERC…)

-Mener des réflexions pour une articulation fructueuse entre Recherche, Formation et Innovation, avec bénéfices croisés.

-Organiser des actions de diffusion de la culture scientifique


  1. Remarques et observations complémentaires

Le département MMI est un acteur international majeur avec des partenariats très forts établis au sein de structures pérennes présentes dans les grands pays, par le biais d’une UMI et neuf LIA. Ce département est aussi à l’origine de la création de nombreuses entreprises dont 14 sont actuellement en activité.
Actions internationales de grande envergure :

Unité Mixte Internationale :

  • Cluster-based nanomaterials and functional surfaces. ISCR Site Miroir de l’UMI Laboratory for Innovative Key Materials and Structures (St Gobain, NIMS-Japon, CNRS)

9 Laboratoires Internationaux Associés:

  • Catalyse pour une chimie verte & durable, Leibniz Institut für katalyse, (Allemagne, 2013-2016)

  • Matériaux Moléculaires et Catalyse, Durham University, (Royaume-Uni, 2011-2014)

  • NAno Photoswitching of Organic materials with Light, (Pologne, 2014-2017)

  • Innovative Materials and Nanomaterials Based on Tailor-Made Functional Building Blocks (Russie 2014-2017)

  • Matériaux Inorganiques Fonctionnels, UPC-Valparaiso, Santiago (Chili, 2009-2016)

  • Matériaux & Optique, University of Arizona, Tucson (Etas-Unis, 2009-2016)

  • Matériaux Organophosphorés Fonctionnels, University of Zhengzhou (Chine, 2009-2016)

  • Chimie pour un Développement Durable et aux Interfaces, Indian Institute of Chemical Technology, Hyderabad, (Inde, 2008-2015)

  • Physique subatomique (Japon)


Exemples de faits marquants d’innovation ayant donné lieu à un transfert industriel : sociétés créées en activité

SelenOptics (2015)

HPC pharma (2013) : études d’actifs pharmaceutiques anticancéreux

IKR (2012) études R&D dans le domaine du bâtiment

DIAFIR (2011) : Capteurs biologiques à fibre optique infrarouge.

OLNICA (2010) : Marqueurs luminescents

OmegaCat Systems (2010) : catalyseurs pour la chimie verte

Sens-Innov (2008) : Conception et commercialisation de dispositifs de diagnostics rapides

Manros therapeutics (2006) : synthèse organique - cibles thérapeuthiques SNC

Pharmahydrodeveloppement (2006)

Umicore-IR Glass (1996) : verres infrarouges pour la vision de nuit

ITGA (1994) : Analyses d'amiante, Hygiène industrielle,…

Sodae (1992) : Prélèvements et Analyses d'eaux et d'air

Eurofins Scientific (1987) : Bioanalyse

Atlanchim Pharma (2004) : synthèse à façon de molécules complexes (Pharmacie, Agrochimie, Cosmétique et Biotechnologie)

Graftys (2005) : substituts osseux synthétiques à base de phosphate de calcium (chirurgie orthopédique et dentaire)

Le Verre Fluoré (1980) : verres et fibres optiques de verres de fluorures




  1. Bilan

Forces
-Structuration élevée du potentiel de recherche publique du département dans chacune des régions

-Beaucoup de thématiques en fort lien avec l’activité économique des deux territoires

-Complémentarité des compétences bretonnes et ligériennes sur certains axes, qui sommées représentent un taille critique significative

-La part nationale de publications scientifiques cumulée entre Bretagne et PdL arrive au troisième rang, en Chimie et en Sciences pour l’Ingénieur, et en quatrième rang pour la Physique (Indicateurs de Sciences et Technologies, rapport de l’OST 2010, page 159).

-Une grosse partie du potentiel CNRS en Bretagne-PdL (30% des effectifs chercheurs et ITA ?) relève de la Chimie, de la Physique et des Sciences de l’Ingénierie et des Systèmes.

Faiblesses
-Pas ou peu de tissu industriel sur certains secteurs applicatifs d’excellence


Menaces
-Enjeux importants liés à une bonne animation intra-département (entre acteurs bretons et ligériens) et inter-département (interdisciplinarité)

-Importance d’un succès de la candidature de l’UBL à un IDEX, pour avoir les moyens de réaliser la structuration de l’UBL.

Opportunités
-Une structure de valorisation (SATT VO) commune aux deux régions

-Plusieurs thématiques fortes et visibles à l’interface d’au moins deux départements

-Plusieurs axes majeurs bien en lien avec les priorités affichées par le programme H2020

-Synergie sur le tryptique chimie / physique / ingénierie de nature à favoriser l’interdisciplinarité, en lien avec les PIA (IRT, Labex, Equipex et ITE)

-Très bonne ouverture des disciplines les unes aux autres, de nature à favoriser les actions d’interface entre départements

-Présence en région des pôles de compétitivité ID4car et EMC2 

-Une Unité possède déjà une structuration intégrant les deux régions

-Un master Recherche dans le domaine des matériaux Nanosciences C’Nano multi-sites : Universités de Nantes, Rennes, Bretagne Sud (Lorient), Bretagne Occidentale (Brest)




Document de travail

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