CE08 - Matériaux métalliques et inorganiques et procédés associés

Nano-ingénierie mécanique de matériaux 2D – CHACAL

Nano-ingénierie mécanique de matériaux 2D

L’objectif du programme CHACAL est de mieux appréhender le comportement et la stabilité mécanique de matériaux 2D sous sollicitations mécaniques locales, avec un focus particulier sur leur réponse/résistance au flambage/cloquage sous contraintes compressives.

Enjeux et objectifs

Il s’agira à terme d’identifier la genèse de structures morphologiques particulières (de cloquage ou autres) sur le feuillet en interaction, par nano-ingénierie mécanique contrôlée.

Notre approche expérimentale consiste à synthétiser/caractériser le graphène sur substrats d’intérêt, puis à les solliciter thermo-mécaniquement. Les données expérimentales nouvelles obtenues à l’échelle nanométrique par microscopie champ proche (sur les bancs d’essai Nanoplast et Mammouth du Consortium) seront alors confrontées à des simulations numériques par potentiels atomiques en dynamique moléculaire et calculs ab initio.

- Croissance de graphène monofeuillet par CVD sur substrats de Cu polycristallins
- Confirmation de la validité des lois de mécaniques des milieux continus pour comprendre le flambage de feuillet de graphène

- Optimisation de la croissance du graphène sur cristaux de Cu
- Transfert du graphène sur substrats polymère
- Simulations en dynamique moléculaire du système graphène/Cu monocristallin sous contraintes compressives

« Experimental study and development of CVD processes for graphene grown on bulk polycrystalline and single Cu crystals »
Présentation poster à la conference « Graphene 2021 » (26 au 29/10/2021)

L’objectif du projet CHACAL est de mieux appréhender le comportement et la stabilité mécanique de matériaux 2D sous sollicitations
mécaniques locales. Notre approche expérimentale consiste à tirer parti du processus d’émergence des dislocations à l’interface
matériau 2D/substrat, lors de la déformation plastique de ce dernier, et ainsi à identifier, voire contrôler, la genèse de structures
morphologiques particulières sur le feuillet en interaction. Les données expérimentales nouvelles obtenues à l’échelle atomique par
microscopie à effet tunnel sous environnement ultra-vide (UHV-STM du banc d’essai Nanoplast) seront confrontées à des simulations
numériques par potentiels atomiques en dynamique moléculaire.

Coordination du projet

Christophe COUPEAU (Institut P' : Recherche et Ingénierie en Matériaux, Mécanique et Energétique)

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

Pprime Institut P' : Recherche et Ingénierie en Matériaux, Mécanique et Energétique
NEEL Institut Néel

Aide de l'ANR 448 770 euros
Début et durée du projet scientifique : octobre 2019 - 48 Mois

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