Projets

Modélisation et réalisation de capteurs piézoélectriques en céramiques et en composites polymère/céramique pour la récupération de l’énergie vibratoire

Les recherches dans le domaine de la récupération de l’énergie ambiante (solaire, éolienne, vibratoire, …) connaissent, ces dernières années, un intérêt croissant. En effet, en raison, d’une part, de la généralisation de dispositifs électroniques portables d’usage courant et, d’autre part, du développement de réseaux de capteurs et de la transmission sans fil, il devient essentiel de pouvoir trouver des sources d’énergie suffisantes pour alimenter ces systèmes tout au long de leur vie d’une façon autonome. L’une des solutions envisagées est la réalisation de micro-générateurs à base de matériaux piézoélectriques. Ces matériaux ont la propriété de convertir la contrainte qu’ils subissent en charges électriques.

Deux configurations de convertisseurs d’énergie vibratoire en énergie électrique, par effet piézoélectrique, sont largement utilisées. La première consiste à coller le matériau actif sur une poutre métallique libre-bloquée. L’énergie vibratoire de la structure est transmise au système oscillant poutre/ élément piézoélectrique. Une masse sismique permet d’ajuster la fréquence de résonance. Dans la deuxième configuration, les éléments piézoélectriques sont directement collés sur la structure vibrante.

Cependant, dans la plupart de ces réalisations, l’exploitation est limitée, d’une part, aux pièces piézoélectriques de géométries simples (barrettes, disques, …) et rigides et rigides et, d’autre part, à l’énergie fournie par un seul mode de résonance donc à une seule fréquence. Peu de systèmes travaillent actuellement aux fréquences ambiantes et/ou sur une large bande de fréquence.

Le but de ce projet est de concevoir et de réaliser de nouvelles formes de capteurs céramiques piézoélectriques ainsi que de développer de nouveaux systèmes plus flexibles à base de polymères afin de récupérer de l’énergie électrique à partir de structures vibrantes. 

L’utilisation des nouvelles technologies pour la sécurité des systèmes de transport

Les systèmes de transports intelligents jouent un rôle important dans le domaine du ferroviaire et assurent plusieurs fonctionnalités comme l’information au conducteur, la maintenance, la détection d’incidents sur les voies, la surveillance des infrastructures ferroviaires, l’information aux voyageurs et aussi la localisation des trains. Avec les nouvelles normes de sécurité, ces systèmes se doivent d’être fiables, interopérables et aussi maintenir une continuité de service (passage en tunnel, passage par des frontières, zones montagneuses, …). Des systèmes innovants dédiés aux ferroviaires et adaptés à d’autres applications (communication Extérieur/Intérieur du train, localisation des trains, communication train-train en cas d’arrêt sur la voie, identification du trajet des marchandises et information en directe sur leur positionnement, …) seront nécessaires pour assurer la sécurité des trains, des voyageurs et des marchandises et permettre à l’industrie ferroviaire de rester compétitive sur le marché international.  

L’arrivée des nouveaux moyens de transports tels que le tramway et le TGV au Maroc nécessiterait une mise à niveau de l’infrastructure ainsi que du niveau de sécurité des systèmes de communication et de signalisation utilisés.

Dans ce contexte, les systèmes intelligents de transport visent à améliorer globalement l’efficacité et la sécurité des déplacements en s’appuyant sur de nouvelles technologies de l’information et de la communication et sur les réseaux de capteurs.

Conscient de l’importance grandissante de l’utilisation des nouvelles technologies pour la sécurité des systèmes de transport, le LabSIPE mettra en commun ses compétences avec ses collaborateurs pour développer cette thématique de recherche.