Matériaux pour un usage innovant

Les deux objectifs de cette thématique sont de développer de nouveaux matériaux, ou de nouveaux usages pour des matériaux existants, pour participer à l’émergence d’infrastructures innovantes et plus particulièrement dans le domaine routier et ferroviaire.

Dans le domaine routier, cela s’inscrit pleinement dans la démarche de route de 5ème génération.

De façon globale, cette thématique s’appuie sur le cœur métier du laboratoire MIT qui est la science des matériaux, pour en optimiser l’usage, combinée aux études structurelles. La démarche adoptée couvre la formulation et la caractérisation en laboratoire,  la détermination de lois de comportement et du comportement des interfaces lorsque plusieurs matériaux sont assemblés,  la modélisation, le prototypage et l’accompagnement de démonstrateurs de chantier, permettant de passer de TRL bas à des TRL relativement élevés (en amont d’éventuels essais sur Transpolis, voire sur sites réels). La complémentarité des équipes de l’université Gustave Eiffel sur le site de Nantes, en particulier avec les laboratoires LAMES, SII, EASE et UMRAE crée un écosystème favorable à la réalisation de ce type de recherche.

Dans  le domaine ferroviaire, mais également dans le domaine de la route électrique, le laboratoire MIT peut également s’appuyer sur la plateforme Sysife gérée par une équipe commune avec le laboratoire SII.

Le laboratoire MIT s’est ainsi fortement impliqué dans le développement :

• de matériaux cimentaires qui soient excavables à la pioche pour constituer des corps de chaussées urbaines démontables (CUD)
• de couches de roulement semi-transparentes pour des chaussées solaires et des matériaux poreux permettant l’écoulement optimisé de fluide caloriporteur  (prototype présenté à la COP 21, projet européen ETN SMARTI)
• le développement d’une solution de voie ferrée à grande durée de vie pour ligne à grande vitesse (LGV) à base de dalles béton (projet NBT)
• le développement d’une voie ferrée avec rail inséré dans un enrobé (projet FUI Reves] pour augmenter le gabarit de tunnels existants sur le réseau;
• l’insertion de rail pour électrifier les chaussées  (procédé Alstom)

Cette thématique se poursuit sur :

• la mise au point d’une chaussée hybride captant l’énergie solaire sous forme électrique avec des panneaux photovoltaïques et thermique par conduction
• l’étude du comportement et du vieillissement des chaussées avec des inclusions rigides (thèse de T. Alves dans le cadre de la coopération franco brésilienne Cofecub Acces4futurr [2019-2022]). Cette étude à caractère assez général est importante pour l’avenir, car les chaussées de futures générations contiendront de plus en plus d’objets générant des discontinuités mécaniques (capteurs, systèmes d’électrification divers…)
• la mise au point de chaussées urbaines démontables fonctionnalisées apportant divers services à l’usager. Le projet ISTREET/ CUD-SF (PIA/Ademe [2017-2022]) sur des chaussées démontables drainantes est un premier pas
• l’insertion dans des matériaux de chaussées (béton ou enrobés) de systèmes d’électrification inductifs, dans le cadre du projet INCIT-EV (H2020, [2020-2024])…