CE42 - Capteurs, instrumentation

Génération morphogénétique de composants électromagnétiques – MetaMorph

Génération morphogénétique de composants électromagnétiques

Ce projet de recherche porte sur le développement d'une technique de génération procédurale bio-inspirée de composants électromagnétiques. Ces travaux permettent d’assurer la synthèse automatisée de structures capables d’interactions contrôlées avec des ondes incidentes, guidant la croissance de composants pour répondre à de multiples contraintes de couplage et de rayonnement.

Synthèse procédurale de systèmes électromagnétiques complexes

L'informatisation des moyens de mesure et de production reposent en effet sous plusieurs aspects sur le développement de composants électromagnétiques dédiés. Qu'ils permettent à ces systèmes de communiquer, d'interroger leur environnement ou de diriger des flux de données entre leurs différentes sous-parties, ces composants doivent faire face à la définition de cahiers des charges de plus en plus spécifiques et contraints. Ces derniers doivent aussi répondre aux problématiques de montée en fréquence facilitant l'augmentation des débits et l'intégration de ces solutions. De telles optimisations au cas par cas s'accompagnent cependant de coûts d'ingénierie prohibitifs, justifiant que de nombreuses applications se restreignent à l'usage de composants génériques, par essence moins bien adaptés à ces spécifiés d’environnement et de terrain.

Il est proposé dans ce projet de développer une technique capable de répondre à cette problématique. Cette dernière sera en premier lieu exploitée pour assurer la synthèse procédurale de métasurfaces rayonnantes optimisées pour la réalisation de multiples liaisons point-à-point contraintes en polarisation et pour des activités d’imagerie computationnelle. La versatilité des modèles génératifs développés permettra aussi d’assurer la synthèse procédurale de matériaux fonctionnalisés, adaptés notamment à la conception de guides d’onde de forme libre et à la génération sous contraintes de propriétés d’aniostropie.

Ce projet de recherche se concentrera sur la réalisation de preuves de concept en bandes K et W, démontrant par la conception automatisée de nombreux composants la diversité des domaines potentiellement impactés.

Ce modèle génératif inspiré de la morphogénèse pourra être confronté à des problématiques plus complexes en électromagnétisme et dans d'autres domaines de la physique. Face à l'efficacité des solutions proposées et à l'observation de systèmes structurés analogues dans la nature, il sera aussi intéressant d'étendre ces activités à des collaborations plus larges afin de vérifier si les méthodes exploitées dans ces travaux ont fini par converger vers des approches exploitées par la nature.

Un point de la production scientifique de ce projet pourra être proposé lors de la prochaine revue d'avancement.

Ce projet de recherche porte sur le développement d'une technique de génération procédurale bio-inspirée de composants électromagnétiques. Ces travaux permettent d’assurer la synthèse automatisée de structures capables d’interactions contrôlées avec des ondes incidentes, guidant la croissance de composants pour répondre à de multiples contraintes de couplage et de rayonnement.

L'informatisation des moyens de mesure et de production reposent en effet sous plusieurs aspects sur le développement de composants électromagnétiques dédiés. Qu'ils permettent à ces systèmes de communiquer, d'interroger leur environnement ou de diriger des flux de données entre leurs différentes sous-parties, ces composants doivent faire face à la définition de cahiers des charges de plus en plus spécifiques et contraints. Ces derniers doivent aussi répondre aux problématiques de montée en fréquence facilitant l'augmentation des débits et l'intégration de ces solutions. De telles optimisations au cas par cas s'accompagnent cependant de coûts d'ingénierie prohibitifs, justifiant que de nombreuses applications se restreignent à l'usage de composants génériques, par essence moins bien adaptés à ces spécifiés d’environnement et de terrain.

Il est proposé dans ce projet de développer une technique capable de répondre à cette problématique. Cette dernière sera en premier lieu exploitée pour assurer la synthèse procédurale de métasurfaces rayonnantes optimisées pour la réalisation de multiples liaisons point-à-point contraintes en polarisation et pour des activités d’imagerie computationnelle. La versatilité des modèles génératifs développés permettra aussi d’assurer la synthèse procédurale de matériaux fonctionnalisés, adaptés notamment à la conception de guides d’onde de forme libre et à la génération sous contraintes de propriétés d’aniostropie.
Ce projet de recherche se concentrera sur la réalisation de preuves de concept en bandes K et W, démontrant par la conception automatisée de nombreux composants la diversité des domaines potentiellement impactés.

Coordination du projet

Thomas FROMENTEZE (XLIM)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

XLIM XLIM

Aide de l'ANR 215 240 euros
Début et durée du projet scientifique : octobre 2021 - 42 Mois

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