Matériaux intelligents à base de films minces d'oxyde de vanadium – SMART_VOX

L’exploitation croissante de l’espace a orienté la recherche vers la production de satellites bon marché hautement performants dotés d’une faible taille et d’un faible poids allant des micro- (10-100 kg) aux picosatellites (moins de 1 kg). Cette réduction requiert de développer de nouveaux radiateurs intelligents (Smart Radiator Devices, SRDs) pour pallier les limitations des systèmes de contrôle thermique en termes de masse, surface et puissance électrique. Des SRDs basés sur une approche thermochromique incorporent des couches minces dont l’émittance thermique bascule de manière passive d’une grande valeur à haute température à une faible valeur à basse température. Un des matériaux intelligents les plus prometteurs pour de telles applications est l’oxyde de vanadium (VO2). Dans ce contexte, nous proposons de mener un projet de recherche ambitieux s’attaquant aux défis associés à la synthèse de couches minces de VO2 polycristallin sur des substrats compatibles avec les applications spatiales en utilisant des procédés assistés par plasma innovants. Ce projet comprend plusieurs aspects couvrant aussi bien la compréhension du rôle des dopants sur la température de transition métal-isolant et sur l’émittance des couches minces de VO2 que la fabrication de prototypes de SRDs et l’évaluation de leur performance dans l’environnement spatial. A cause de la vaste gamme de connaissances requises pour rencontrer tous les objectifs scientifiques et technologiques associés au développement de SRDs à base de VO2, nous avons formé une équipe de chercheurs français et canadiens possédant des expertises complémentaires. L’opportunité offerte par le programme conjoint CRSNG/ANR représente une occasion unique pour notre équipe de non seulement contribuer de manière significative à un domaine d’intérêt stratégique pour le Canada et la France, mais aussi d’insérer la recherche dans une stratégie visant à partager connaissances, infrastructures et responsabilités en termes de formation de personnel hautement qualifié. Afin que cette recherche bénéficie de façon remarquable au Canada et à la France, notre équipe peut compter sur l’appui d’un partenaire industriel majeur (MPBC). Ce projet va aider MPBC à se positionner comme un des futurs leaders mondiaux de la fabrication de la prochaine génération de SRDs. De plus, notre projet est appuyé par 3 autres industries, à savoir Magellan Aerospace au Canada, et Thales Alenia Space et Airbus Defence & Space en France, qui seront capables d’intégrer ces SRDs à base de VO2 dans leurs futurs satellites.