Titre : Nouveaux Matériaux souples, lÉgers et fins, à base de méTamatériaux orgAniques, pour l’absorPtion en
HyperfRéquencEs
Démarrage de la thèse : 1/10/2024
Fin de la thèse :
Thèse en cours

La thèse MÉTAPHoRE

Les matériaux absorbants les ondes électromagnétiques (EM) dans le domaine des hyperfréquences sont aujourd’hui essentiels à plusieurs domaines d'applications,  allant de la furtivité (transparence aux radars) à la compatibilité et au blindage électromagnétique des dispositifs communicants.

Aujourd’hui, une grande diversité de ces matériaux absorbants existe (dans le commerce mais aussi en littérature scientifique), cependant, les exigences auxquels sont soumis ces matériaux ne cessent d’augmenter pour répondre aux nouvelles applications. Ils doivent aujourd’hui présenter une faible densité, une faible épaisseur et une absorption large bande (large gamme de fréquence), même si ces deux derniers critères sont souvent non-compatibles car augmenter la bande de fonctionnement d’un absorbant requiert une augmentation de son épaisseur. 

Récemment, dans l’équipe FunMAT de l’IETR/IUT de Saint-Brieuc, un matériau absorbant original a été proposé et testé. Ce matériau associe l’absorption par une structure périodique résonnante (appelé communément métamatériau) qui présente une faible épaisseur, mais une absorption sur des gammes de fréquences étroites, et un matériau organique souple et à fortes pertes diélectriques. Cette solution permet d’associer la faible épaisseur à la performance large-bande de l’absorbant ; elle permet également de s’affranchir de la structure métallique, utilisée habituellement pour la fabrication des métamatériaux, et qui présente l’inconvénient de la faible résistance à la corrosion. Les résultats préliminaires de ce nouvel absorbant montrent des performances prometteuses, voire les meilleures qui puissent exister aujourd’hui dans la bibliographie, en termes de largeur de bande et de fréquence minimale d’absorption.

Le but de ce projet de thèse est de développer et d’optimiser cette nouvelle catégorie d’absorbant proposée. Plusieurs charges carbonées, ou à propriétés spécifiques  seront testées. Parallèlement, l’optimisation du design (structuration) de cet absorbant sera menée en utilisant un algorithme d’optimisation (comme par exemple, l’algorithme génétique) ; ici, la réduction de l’épaisseur totale de l’absorbant sera visée. Pour ce travail de thèse, des méthodes d’élaboration et de structuration très simples seront privilégiées, pour permettre une transposition industrielle aisée. La gamme de fréquence comprise entre 500 MHz et 20 GHz sera ciblée et une attention particulière sera portée sur les basses fréquences, typiquement inférieures à 1 GHz, fréquences très critiques pour les absorbants EM

Laboratoire

(IETR) UMR CNRS 6164, Université Rennes

Doctorant

Oussama LAMRINI

Partenaires financiers

Le montant total de la subvention pour cette thèse est de  135 000 €

Financeurs

Département des Côtes d'Armor : 31 250 €

Saint-Brieuc Armor Agglomération 

Université de Rennes 

Logo du département des Côtes d'Armor
Saint-Brieuc Armor Agglomération
Université de Rennes 1

 

Le soutien à la recherche doctorale

La collectivité soutient le développement de la recherche sur son territoire par l’accompagnement des établissements de recherche et des centres d’innovation technologique. Ce soutien se fait à travers le co-financement d’équipement de recherche, d’aide à l’amorçage de nouvelle formation de niveau bac+5, dont les enseignements reposent sur des enseignants-chercheurs ou encore de financement d'allocations doctorales. Ainsi, le Département accompagne une dynamique vertueuse : œuvrer à une recherche d’excellence qui participe de l’attractivité des établissements du territoire et permet d’attirer de nouveaux talents.

Le soutien à la recherche doctorale vise plusieurs objectifs 

  • Dynamiser la recherche scientifique sur notre territoire, les doctorants viennent en effet renforcer les équipes des laboratoires qui peuvent ainsi développer les projets de recherche.
  • Consolider des projets scientifiques d’intérêt majeur pour le département : sécurité alimentaire, photonique, numérique, matériaux innovants, éducation artistique et culturelle, démocratie, santé, etc.
  • Valoriser la recherche réalisée dans notre territoire, notamment via les publications et présentations scientifiques des doctorants lors de conférences nationales et internationales.
  • Favoriser le lien entre recherche académique et recherche appliquée.
  • Attirer dans le territoire des jeunes chercheurs qui, pour certains, s’installeront de manière pérenne.

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