Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
Les structures gonflables ont des applications dans de nombreux domaines. Elles peuvent servir à la fabrication d'abris temporaires, de robots souples, de dispositifs flottants (canoës pneumatiques), de mobilier gonflables, d'équipements de sécurité (coussins gonflables), ou médicaux (prothèses, matelas anti-escarres…). Ce large éventail d'applications s'explique par les nombreux avantages de ce type de structures. À la fois légères, sûres, résistantes, elles sont aussi économiques et relativement faciles à fabriquer.
Nous développons au laboratoire des structures « baromorphes » initialement planes qui se déploient lorsqu’elles sont pressurisées. Une des techniques est basée sur l’assemblage de tissus étanches thermosoudés à plat suivant un motif de canaux. Le gonflement de ces canaux induit une contraction non homogène de la structure qui se déploie hors du plan. La forme finale est ainsi dictée par l’architecture des canaux et peut être prédite et programmée grâce à des outils de géométrie différentielle.
Jusqu’à présent nous nous sommes concentrés sur des structures à 2 couches de tissu qui permettent d’obtenir une large famille de formes. Néanmoins la géométrie de ces structures est figée par le dessin des canaux. Augmenter la pression rigidifie la structure mais ne modifie pas sensiblement sa forme. Une étude préliminaire a cependant montré que la superposition d’une 3e couche sur une simple structure à 2 couches, permettant de former 2 réseaux de canaux indépendants, offre un degré de liberté supplémentaire. Un ajustement de la pression différentielle entre les 2 réseaux de canaux permet de contrôler la courbure de la structure, ouvrant aussi la voie vers des applications en «soft-robotique».
Comment varie cette courbure en fonction du différentiel de pression et de la géométrie des canaux? Quelle est la rigidité mécanique de ces structures tricouches? Quelles formes tridimensionnelles peut-on obtenir ? Quels types d’applications peut-on imaginer développer de la « soft-robotique » à des éléments architecturaux?
Nous proposons d’aborder ce projet à travers des expériences modèles, une approche analytique simplifiée et un outil numérique grâce à une collaboration avec des collègues de l’INRIA et du laboratoire Navier.
Contexte :
Nous proposons d’aborder ce projet à travers des expériences modèles réalisées au laboratoire PMMH, une approche analytique simplifiée et un outil numérique grâce à une collaboration avec des collègues de l’INRIA et du laboratoire Navier

Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :
Utilisation de techniques de prototypage rapide (impression 3D, cuter laser, dispositif de thermosoudure) sans risque particulier