Date : 19/11/2013 17:11
Etablissement d’un cahier des charges pour la réalisation d’un sol modèle par impression 3D : évaluation des contraintes en sciences du sol et en génie des matériaux
Dans les recherches en sciences du sol il serait utile d’avoir un échantillon modèle disponible en plusieurs exemplaires pour des expérimentations variées dans différents laboratoires (colonisation microbienne, transfert de solutés, croissance des racines, étude de la structure du sol…). Le développement récent des techniques de prototypage rapide utilisées dans l’industrie et dans les FabLabs (laboratoires de fabrication) permet de réaliser rapidement et à bas coût un objet personnalisé. Ces techniques sont caractérisées par un nouveau mode de production appelé impression 3D (appelé parfois additive manufacturing dans la littérature), basée non plus sur l’extraction de matière mais sur l’apport de matière assisté par ordinateur. Ces techniques ont été utilisées pour la première fois pour la fabrication de microcosmes de sols (Otten et al., 2012) pouvant servir de supports pédagogiques ou pour des expérimentat ions.
Le stage proposé est à l’interface entre la science du sol et le génie des matériaux. L’objectif général du stage est de d’établir un cahier des charges afin de construire une structure poreuse minérale-organique à partir d’une impression 3D s’appuyant sur les informations apportés par des images 3D de tomographie X de sols. Le cahier des charges devra prendre en compte les propriétés physiques et chimiques du sol et celles des matériaux pouvant être utilisés dans la réalisation de l’objet 3D ainsi que les contraintes de faisabilité, de reproductibilité et de stabilité de la structure. Le stage se déroulera selon plusieurs étapes i) une étude bibliographique ii) des discussions avec des chercheurs en sciences du sol iii) des discussions avec les spécialistes du prototypage pour choisir la technique (apport de matière, stéréolithographie ou frittage de poudre) et les matériaux (plastiques variés ou matière naturelle) les plus adaptés. L’étape finale sera de tester les objets créés avec une imprimante 3D en s’appuyant sur l’outil tomographique pour valider la représentativité de ces objets par rapport aux sols.
Lieu du stage : Nancy
Indemnités de stage : selon niveau (environ 440 euros pour Master 2)
Encadrants : Delphine Derrien et Vincent Boly
En collaboration avec
INRA de Grignon : Patricia Garnier et Marie-France Dignac
ISTO d’Orléans : Jeremy Jacob
Contacts :
Delphine Derrien (delphine.derrien[a]nancy.inra.fr)
INRA Nancy, Biogéochimie des Ecosystèmes Forestiers
54280 Champenoux
tel : 03 83 39 41 46
Vincent Boly (Vincent.Boly[a]ensgsi.inpl-nancy.fr)
ERPI Equipe de Recherche sur les Processus Innovatifs
8, rue Bastien Lepage – BP 90647 – 54010 NANCY Cedex –
Tél. : 03 83 19 32 32