La nouvelle ère mécanique a commencé

Des fondements de la mécanique aux applications les plus innovantes, plusieurs scientifiques spécialisés dans les recherches en ingénierie partagent leur expertise au fil de ce dossier.

Mécanique générale
 

• Éric Arquis, professeur émérite à Bordeaux INP, Institut de mécanique et d'ingénierie (I2M, ENSAM/Bordeaux INP/CNRS/Univ. de Bordeaux) : il rappelle que la mécanique dépasse largement le cadre industriel : à la croisée de nombreuses disciplines comme la thermique, l'acoustique ou la physique des matériaux, elle s'appuie désormais sur des essais virtuels permettant d'explorer rapidement de multiples solutions avant leur validation expérimentale.
• Samuel Forest, directeur de recherche CNRS au Centre des matériaux (CDM, CNRS/Mines Paris – PSL) : il illustre le rôle clé de la mécanique des matériaux dans des applications de pointe, des turbines d'avion capables de résister à des conditions extrêmes aux batteries optimisées grâce à des structures métalliques ultra-poreuses favorisant les échanges électriques.

Biomécanique et étude du corps humain
 

• Anne-Virginie Salsac, directrice de recherche CNRS au laboratoire Biomécanique et bioingénierie (BMBI, CNRS/Univ. de technologie de Compiègne) : elle met en lumière les apports de la biomécanique des fluides à la médecine cardiovasculaire. En étudiant les forces exercées par le sang sur les parois des vaisseaux, ses travaux contribuent au développement de thérapies moins invasives, comme les implants miniatures. Elle explore également de nouvelles solutions pour répondre aux limites actuelles de certaines interventions, notamment dans le traitement des pathologies de la valve mitrale.

Robotique et automatisation
 

• Pierre Renaud, professeur des universités à l'INSA de Strasbourg, Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube, CNRS/Univ. de Strasbourg) : il explore les enjeux de la robotique d'assistance à la personne, où la sécurité et la qualité des interactions avec l'humain sont essentielles. Il souligne notamment l'importance de développer une robotique capable d'offrir des contacts naturels et sans risque grâce à des surfaces souples et à un retour sensible sur l'ensemble du robot.

Mécanique des structures et propriétés des matériaux
 

• Nicolas Auffray, professeur des universités à Sorbonne Université, Institut Jean Le Rond d'Alembert (∂'Alembert, CNRS/Sorbonne Université) : il présente les avancées des matériaux architecturés, dont les propriétés émergent de la conception de motifs internes à différentes échelles. Longtemps étudiées en laboratoire, ces structures innovantes commencent désormais à franchir le cap des applications industrielles, notamment grâce à leur capacité à contrôler la propagation des vibrations et des ondes. Leur fabrication, notamment par impression 3D, reste toutefois un défi majeur : garantir la fiabilité et la régularité des structures produites est essentiel, car le moindre défaut peut altérer les propriétés recherchées.
• Gwenaël Gabard, professeur des universités à l'Université du Mans, Laboratoire d'acoustique de l'Université du Mans (LAUM, CNRS/Le Mans Univ.) : il s’intéresse aux matériaux architecturés comme nouvelle voie pour relever les défis de l’acoustique aéronautique. Ses travaux visent notamment à concevoir des absorbeurs plus compacts, capables de réduire les bruits à basses fréquences générés par les moteurs nouvelle génération, en exploitant des structures internes complexes qui permettent de contrôler la propagation des ondes sonores.
• Anne-Christine Hladky, directrice de recherche CNRS à Institut d'électronique de microélectronique et de nanotechnologie (IEMN, CNRS/Univ. de Lille/Univ. Polytechnique Hauts-de-France) : elle souligne le potentiel des matériaux architecturés dans de nombreux secteurs au-delà de l’aéronautique. Ces structures pourraient notamment permettre de mieux contrôler la propagation des ondes dans des applications stratégiques, comme les technologies de furtivité sous-marine.

Architecture et modélisation
 

• Jean-François Caron, directeur de recherche à l'ENPC, Laboratoire Navier (CNRS/ENPC/Univ. Gustave Eiffel) : il montre comment la modélisation et la simulation numérique peuvent contribuer à repenser les structures du bâtiment. Ses travaux ont notamment permis d’identifier les zones où la matière est réellement nécessaire dans des poutres en béton, ouvrant la voie à des structures allégées consommant moins de matériau tout en conservant leurs performances mécaniques. Déjà expérimentées sur des chantiers réels, ces solutions illustrent le potentiel de l’optimisation structurelle pour réduire l’empreinte carbone du secteur de la construction.
• Francisco Chinesta, professeur des universités à l'ENSAM, laboratoire Procédés et ingénierie en mécanique et matériaux (PIMM, ENSAM/CNAM/CNRS) : il met en avant le rôle des jumeaux numériques et de l’intelligence artificielle dans la simulation des systèmes complexes. Dans son projet de modélisation numérique de la ville de Singapour, ces outils permettent de simuler en temps réel des phénomènes variés, de l’écoulement de l’air à l’évolution des infrastructures. Si les modèles physiques fondés sur les lois de la mécanique restent indispensables pour décrire ces phénomènes, l’IA permet d’accélérer considérablement les calculs et d’apporter des réponses quasi instantanées.