Le financement sur projets au service de la recherche | ANR - Agence Nationale de la Recherche

L'Agence nationale de la recherche Des projets pour la science

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  • INDIGO Instabilités et Poussières dans les Gaz Ionisés: Perspectives

    Des nanoparticules dans un plasma : Formation et comportements instables
    Etude de la formation et du comportement de nanoparticules dans les plasmas. Analyse de la cinétique de croissance et des instabilités induites.

    Etude de la formation et du comportement de nanoparticules dans les plasmas. Analyse de la cinétique de croissance et des instabilités induites.
    Les plasmas poussiéreux (ou complexes), sont des gaz ionisés contenant des poussières dont la taille varie du nm au mm. Ces milieux se rencontrent en astrophysique (queues de comètes, atmosphères planétaires) et dans l'industrie où ces poussières sont néfastes en microélectronique mais utiles pour la fabrication de systèmes en nanotechnologie (dispositifs à un électron, cellules solaires). La fusion thermonucléaire est également concernée par la présence de poussières provenant de l'érosion des parois.
    Les objectifs de ce travail sont de mieux comprendre différents aspects de la physique des plasmas poussiéreux. Trois aspects fortement liés sont étudiés : les mécanismes de formation des poussières, les instabilités et la dynamique du « void ». Ces phénomènes seront étudiés dans différents réacteurs offrant l'opportunité unique d'explorer les plasmas poussiéreux dans une vaste palette de conditions. La caractérisation de ces instabilités par l'utilisation de théories des systèmes non linéaires amènera une grande originalité au projet et mettra en avant une approche interdisciplinaire. L'objectif sera de comprendre l'ensemble des aspects étudiés de façon globale en comparant, corrélant et interprétant les différents résultats. Ce travail permettra d'ouvrir de nouvelles perspectives pour l'élimination, le contrôle ou l'utilisation des nanoparticules dans les réacteurs industriels ou de fusion.



  • SHOCK Etude sur tube à choc haute pression de carburants oxygénés pour la cinétique chimique

    SHOCK: Shock tube study at High-pressure of Oxygenated fuels for Chemical Kinetic
    Développement d’un tube à choc haute pression pour l’étude de l’autoinflammation

    Dispositif expérimental unique en France d’étude de l’auto-inflammation des carburants de nouvelles générations
    L’auto-inflammation est un processus d’initiation de la combustion qui nécessite d’être maitrisée pour ne pas être destructeur (cliquetis en moteur essence) ou pouvoir réaliser une combustion de la manière la plus efficiente (initiation de la combustion Diesel). Il est donc important pour les concepteurs de chambre de combustion de la prédire et de la contrôler pour optimiser les performances recherchées. Le développement et l’application de carburants alternatifs nécessitent une caractérisation préalable, dans des conditions thermodynamiques maitrisées (pression, température, concentration) des phénomènes d’auto-inflammation.
    Le tube à choc constitue un instrument expérimental efficace pour étudier l'évolution de mélanges réactifs et leur auto-inflammation. Le défi de ce projet est de développer un tube à choc capable de supporter les pressions élevées et d’être au plus proche des conditions réelles du moteur c’est-à-dire d’atteindre des pressions de 20 bar jusqu'à 40 bar.
    Le but du projet est la mise en place et la caractérisation d’un tube à choc haute pression et l’étude de carburants alternatifs oxygénés issus de la biomasse.



  • MARIS Gestion et analyse de risque d’une plante invasive (Ulex europaeus (L.)): apports de la modélisation de la niche socio-écologique et de la dynamique de population de l’espèce le long d’un large gradient climatique.

    Gestion et analyse de risque d’une plante invasive (Ulex europaeus (L.))
    Apports de la modélisation de la niche socio-écologique et de la dynamique de population de l’espèce le long d’un large gradient climatique.

    Production d'une analyse globale des risques liés à l'invasion biologique par une espèce végétale figurant parmi la liste des principales pestes végétales éditées par l'UICN.
    Cette analyse reposera sur les résultats issus de trois sous parties : étude écologique, étude sociologique et modélisation de la dynamique de population.
    L’étude approfondie de la niche écologique de l'espèce aura pour sous-objectif de mieux comprendre les conditions favorables à son installation et à sa persistance dans le milieu. L'étude de la niche écologique de l'espèce sera menée sur des individus provenant de zones où l'espèce est native mais également de zones où elle est invasive. Cela permettra d'appréhender un éventuel déplacement de niche de l'espèce. Un second sous-objectif sera de prédire ses possibilités d'expansion et pour ce faire, une étude de ses mécanismes de dispersion à longue distance sera également réalisée.
    L’étude sociologique a pour sous-objectif l’analyse du traitement social de l’ajonc à travers l’articulation entre les dispositifs de gestion publics et les gestes techniques des praticiens.
    La démarche de modélisation a pour objectif de pouvoir prendre en compte des processus démographiques locaux, déjà identifiés comme primordiaux, dans une représentation de l’espace à échelle régionale. L'ensemble des résultats issus des deux approches ainsi que du processus de modélisation permettront de bâtir les échelles de cotation du risque ainsi que les différents scenarii de l'analyse globale des risques.
    L’analyse globale des risques a un triple objectif : i) synthétiser l'ensemble des informations disponibles nécessaires à la compréhension et à la gestion de ce processus d'invasion, ii) identifier les manques actuels et iii) proposer différents plans d'actions de maîtrise des risques à bâtir avec les gestionnaires de ces territoires envahis ou susceptibles de l'être. Ce plan de maîtrise des risques doit permettre une gestion sobre de cette invasion en accord avec les perceptions des acteurs du territoire concerné.



  • POLLUPROOF Consolidation des preuves de pollution maritime chimique par moyens aéroportés radars et optiques

    Méthodes de détection de polluants chimiques en mer à des fins de recueils de preuve pour la poursuite des contrevenants
    Le projet POLLUPROOF consiste à améliorer les capacités à détecter, localiser et catégoriser des substances polluantes chimiques en mer (hors hydrocarbures pétroliers) à des fins de recueils de preuve pour la poursuite des contrevenants tout en assurant une intervention efficace dans le cas de rejets accidentels.

    Détecter, localiser et catégoriser au moins 3 substances liquides nocives parmi les 6 les plus transportées par mer
    Ce projet a pour principal objectif de relier la capacité de détection, de localisation et de catégorisation des Substances Nocives Potentiellement Dangereuses (SNPD) et des dégagements gazeux et particulaires à des éléments de preuve pour la poursuite des contrevenants.
    Les recherches effectuées doivent permettre, in fine, de vérifier la capacité à détecter, localiser et catégoriser au moins 3 substances liquides nocives parmi les 6 les plus transportées par mer et d’avoir une diminution équivalente aux rejets d’hydrocarbures pour les rejets de substances liquides nocives. Cet objectif principal sera atteint par la réalisation des trois objectifs intermédiaires suivants :
    · Identifier les capacités de détection, localisation, catégorisation des capteurs radars (SAR/SLAR) et imageurs optiques hyperspectraux face aux polluants liquides en mer
    · Utiliser la synergie des informations radar et optique
    · Identifier les rejets gazeux et particulaire des moteurs des navires par analyse hyperspectrale
    La trame du projet consiste donc à développer une méthodologie intégrant ces nouvelles technologies, en parallèle des moyens existants, pour délivrer les faisceaux de preuves nécessaires aux actions en justice à l’encontre des contrevenants.



  • ONAMAZU Evaluation quantitative de la réponse non-linéaire des sols lors du grand séisme Tohoku de 2011

    Vers une meilleure évaluation de l’aléa sismique : le non-linéaire est notre avenir.
    L’hypothèse d’un comportement linéaire des sols lors de mouvements sismiques forts est aujourd’hui dépassée. Une meilleure évaluation de l’aléa ne se fera qu’à travers la compréhension des mécanismes non-linéaires complexes intervenant lors de la réponse dynamique des sols.

    Caractérisation de la réponse non-linéaire et inversion des profils de sols linéaires équivalents.
    Le grand séisme de Tohoku est une opportunité exceptionnelle pour étudier le comportement complexe des sols car il a généré de fortes accélérations à plusieurs dizaines de sites. L’analyse des informations in-situ incluses dans les accélérogrammes enregistrés en surface et en profondeur permettra d’aborder la problématique du comportement non-linéaire des sols selon différents angles : Les problèmes tels que la variation de la fréquence prédominante de la fonction de transfert d’un site en fonction du temps ainsi que la détermination de colonnes de sols linéaires équivalentes lors du choc principal seront abordés.

    A court terme, les résultats du projet ONAMAZU auront une influence sur la recherche en matière de comportement non-linéaire 1D in-situ des sols au niveau national et international.
    A moyen terme, l’évolution vers des inversions 1D non-linéaires (i.e., et non plus 1D linéaire équivalent) ou vers des inversions 2D linéaire équivalent permettront d’élargir notre compréhension du phénomène complexe régissant le comportement dynamique des sols.



  • SEDIFLO Modélisation et simulation du transport solide en rivières

    SEDIFLO
    Vers de nouveaux modèles numériques de l'érosion : du rhéomètre à la rivière, avec un détour par l'analyse des équations aux dérivées partielles

    Enjeux et objectifs : une nouvelle modélisation de l'érosion
    Le but du projet SEDIFLO est de proposer une nouvelle modélisation mathématique de processus physiques induisant érosion et sédimentation de particules dans les cours d'eau, en participant au transfert de connaissances mécaniques récentes vers le génie hydraulique. On cherche en particulier à modéliser des processus mécaniques pour des particules solides non-cohésives (sable, graviers), qui impliquent des échanges de matière entre une rivière et son lit lors du rééquilibrage dynamique des efforts après un déséquilibre forcé (crue, chasse de réservoir).
    Actuellement, la compréhension des mécanismes physiques en jeu dans l'érosion d'un lit de rivière reste en effet très réduite, essentiellement empirique. Or, d'importants progrès semblent possibles, en particulier grâce à des théories récentes en mécaniques des suspensions granulaires denses. De fait, une nouvelle modélisation, qui décrirait mieux des phénomènes de transport solide macroscopiques à l'échelle des sections de rivière (utile aux hydrauliciens), permettrait donc par extension d'améliorer les modèles numériques de rivières avec lit mobile qui sont utilisés par les ingénieurs hydrauliciens, puis d'améliorer la prévision de l'érosion et de la sédimentation dans les cours d'eau en interaction avec l'homme (en simulant les modèles améliorés).
    Notons enfin que dans les activités anthropiques en interaction avec les cours d'eau, l’érosion et la sédimentation qui en résultent sont souvent à l'origine de dangers pour l’Homme et la Nature. Or, notre capacité à prévoir des dangers sur la base d'un savoir empirique est remise en question après des aménagements ou des changements climatiques. L'étude proposée par SEDIFLO, d’essence analytique plutôt qu’empirique, s’inscrit donc dans une logique de gestion maîtrisée et durable des cours d'eau.



  • CO2-DISSOLVED Système d'injection et de stockage de CO2 sûr et optimisé pour la valorisation locale de l'énergie géothermique produite

    Stocker les émissions de CO2 industrielles tout en produisant de l’énergie propre et renouvelable utilisable localement
    Associer le captage du CO2 contenu dans les fumées industrielles, puis son stockage local sous forme dissoute dans la saumure d’un aquifère salin profond, et la récupération d’énergie géothermique : une nouvelle approche proposée par le projet CO2-DISSOLVED qui pourrait permettre d’ouvrir une nouvelle voie à la filière « captage et stockage du CO2 »

    Une approche innovante, différente mais complémentaire de la filière « classique »
    Les projets de stockage géologique du CO2 prévoient généralement une injection sous forme supercritique (état intermédiaire entre gaz et liquide) permettant de maximiser les quantités stockées (plusieurs millions de tonnes par an). En l’absence de site répondant aux critères de sécurité et de pérennité du stockage à proximité des gros émetteurs industriels, on doit prévoir de transporter le CO2 jusqu’à son lieu d’injection, d’où des coûts induits très élevés.
    Le projet CO2-DISSOLVED étudie une option différente consistant à injecter du CO2 dissous dans la saumure, à proximité immédiate de la source émettrice. L’infrastructure à mettre en place (cf. figure) repose sur un ensemble de puits producteur et injecteur, permettant respectivement de pomper la saumure du réservoir puis de la réinjecter après l’avoir saturée en CO2 dissous. Avec ce procédé, on s’affranchirait des problèmes inhérents à l’approche « classique » : montée en pression et migration de la saumure initialement en place, risques de remontée du CO2 vers les formations géologiques supérieures (vu qu’il n’y a plus de phase légère gazeuse ou supercritique). De plus, il est prévu de récupérer la chaleur de la saumure pompée au puits de production afin de l’utiliser localement pour les besoins propres de l’industriel émetteur de CO2 et/ou pour alimenter un réseau de chaleur. L’inconvénient majeur de cette approche réside dans la quantité de CO2 injectable qui est physiquement limitée par la solubilité du CO2 dans la saumure. Des taux d’injection de l’ordre de 100 000 tonnes de CO2 par an pourraient toutefois être atteints. Le projet CO2-DISSOLVED étudiera donc la faisabilité technico-économique de la mise en œuvre de cette technologie à proximité immédiate d’émetteurs industriels faibles à moyens (10 000-150 000 tonnes de CO2 par an).



  • SiMuLang Simulations mentales pour la mémoire spatiale et la compréhension du langage : du verbal au virtuel chez l’enfant et l’adulte.

    Simulations mentales pour la mémoire spatiale et la compréhension du langage : du verbal au virtuel chez l’enfant et l’adulte.
    L'objectif premier de ce projet est de tester si des enfants mauvais compreneurs ont des difficultés à construire des simulations perceptivo-motrices durant la lecture. Le 2° objectif est d'explorer le rôle de ces simulations dans la construction et la mémoire de modèles spatiaux chez des adultes ayant des capacités spatiales variées. Le projet s'appuie sur des paradigmes d'interférence complémentaires, combine des méthodes comportementales et neuroscientifiques, et utilise la réalité virtuelle

    Etude du rôle des simulations perceptives et motrices dans la compréhension en lecture chez les enfants, et dans la construction et la mémoire de modèles spatiaux chez les adultes.
    L’objectif de ce projet est d’explorer le rôle de la simulation mentale, motrice et/ou perceptive, dans les activités de compréhension du langage, en s’intéressant tout particulièrement à la construction et la mémorisation de représentations spatiales chez l’adulte et aux activités de compréhension en lecture chez les enfants d’âge scolaire. L’approche théorique de la cognition incarnée s’est répandue dans différents domaines de la cognition depuis une quinzaine d’années et a ouvert de nouvelles voies de recherche et renouvelé certains débats théoriques. En particulier, l’observation de phénomènes de simulations perceptivo-motrices dans le traitement du langage, si non contestés dans leur réalité, le sont dans leur rôle. Cette simulation est-elle nécessaire, utile ou une simple conséquence de ces traitements, un épiphénomène en quelque sorte ? Ce programme de recherche propose des études expérimentales et neuroscientifiques pour interroger le rôle, d’un point de vue fonctionnel, des simulations perceptivo-motrices dans la mémoire et l’apprentissage.



  • CO2 GREEN Le dioxyde de carbone : une source de carbone durable pour les procédés de synthèse catalysés par des complexes de métaux de transition - Carbon dioxide as a green carbon source in transition metal catalyzed synthesis

    Le dioxyde de carbone (CO2) source de carbone durable pour les procédés industriels de synthèse
    -

    La catalyse de réduction du CO2 : une solution à fort potentiel pour valoriser le CO2
    La raréfaction et l’augmentation des coûts des matières fossiles (pétrole) nécessitent la découverte de nouvelles matières
    premières carbonées et la mise au point de procédés industriels novateurs. L’une des sources de carbone alternative
    largement disponible, ayant l'avantage d'être ininflammable, non toxique et bon marché est le CO2. Compte tenu de sa
    stabilité, sa transformation en molécules carbonées plus réactives nécessite un important apport d’énergie qui peut être
    largement minimisé à l’aide de procédés catalytiques. Dans ce contexte, la réduction catalytique du CO2 apparait
    comme une solution à fort potentiel pour convertir le CO2 en produits de base pour l’industrie chimique (ex. le
    monoxyde de carbone pour la réaction d’hydroformylation). L’énergie nécessaire à ce procédé peut être fournie par
    l’énergie solaire (photo catalyse), électrique (électrocatalyse) voir par les deux (photo-électrocatalyse). Pour développer
    de tels procédés de nouveaux catalyseurs moléculaires, de type complexes métalliques, répondant à un certain nombre
    d’impératifs tels qu’un faible coût et une faible toxicité, ont été développés.



  • BlebMechanics Mécanique de la motilité cellulaire par bleb

    Mécanique de la motilité cellulaire par bleb
    Les propriétés mécaniques des cellules cancéreuses sera étudiée en un milieux 3D. Ce travail est complété par les systèmes biomimétiques et des cellules cancéreuse qui forme des blebs, pour comprendre les interactions mécaniques du cancer et bleb cellulaires.

    Comprendre et reconstituer les propriétés mécaniques des blebs cellulaires.
    La motilité cellulaire est au cœur de nombreux processus biologiques fondamentaux, allant du développement la réponse immunitaire au potentiel métastatique des cellules cancéreuses. La motilité cellulaire est divisée en deux types différents, la motilité mésenchymateuse (par glissement) et la motilité amiboïde (par bleb). La motilité mésenchymateuse a été étudiée en détails, par contre, la motilité par bleb est moi bien connue. La motilité par bleb se caractérise par un renflement de la membrane à croissance rapide, appelé bleb, probablement poussé par la pression hydrostatique. Ainsi, le bord de la cellule occupe une nouvelle zone, et par la suite, les forces de contraction poussent le volume des cellules entières dans ce nouveau compartiment. La motilité par bleb se trouve couramment dans les amibes, dans les leucocytes et dans de nombreuses cellules cancéreuses métastatiques. Malgré les progrès récents dans la compréhension de la motilité par bleb, la mesure directe et la modélisation quantitative approfondie des principes de la mécanique n’ont pas été développés. Nous proposons d'étudier les mécanismes de la motilité par bleb par la combinaison d’une approche biomimétique avec des études sur les cellules cancéreuses qui manifestent des blebs. L’approche est donc bottom-up (reconstitution) et top-down (les cellules vivantes). Nous allons étudier les caractéristiques mécaniques, utilisant des pinces optiques et micro-rhéologie active et passive, qui seront combinés avec la microscopie de force de traction et la microscopie de speckle en 3D. L'objectif du projet est d'identifier les processus physiques fondamentaux impliqués dans le cycle complet d'un bleb de cellules, qui comprend de la formation, la stabilisation et la rétraction du bleb. Cela permettra de définir un modèle quantitatif de la formation de blebs, qui sera appliqué à la motilité cellulaire par bleb, enfin d’expliquer les différences mécaniques entre les types de motilité différent.



  • METIS ModElisation Tridimensionnelle de maquettes numériques par l’Intégration de données géométriques et de connaissances hétérogèneS

    Rétro conception de produits industriels à partir de données hétérogènes
    Reconstruction d’une maquette numérique exploitable d’un grand ensemble ou d’un produit industriel à partir de données hétérogènes (photos, points scannés, notes de maintenances, nomenclature, …).

    Exploiter des données hétérogènes afin de recréer ou mettre à jour une maquette numérique.
    Ce projet s’intègre dans le domaine de la rétro-conception, qui est largement utilisée dans l’industrie manufacturière afin de capitaliser des connaissances qui ne l’ont pas été jusque-là et qui deviennent aujourd’hui cruciales pour faire évoluer les produits. Les applications sont diverses, comme par exemple, la rétro-conception de produits existants en vue d’en modifier/combiner des composantes (cas de la rétro-conception de moteurs ou de grands systèmes « as-built ») ou alors la maintenance des systèmes à très longue durée de vie (avions, navires, centrales nucléaires, plateformes pétrolières, trains…), lorsqu’il faut reconcevoir et refabriquer un composant dont on ne dispose pas des informations de conceptions d’origines (sous-traitance, évolution temporelle, …).

    Une hypothèse forte portée par le projet METIS est que, pour la rétro-conception d’un grand ensemble complexe, les informations purement géométriques sont insuffisantes. METIS vise à proposer une solution pour intégrer l’ensemble des informations (nuage de points, photos, documentations techniques textuelles, nomenclature…) disponibles sur l’ensemble étudié afin de les traiter et d’en extraire une maquette numérique, en s’appuyant sur une base de connaissances. L’un des enjeux clés de la démarche repose sur les concepts de signature et d’identification, qui doivent fournir les moyens de lier les données hétérogènes avec les connaissances afin de les exploiter pour reconstruire un modèle adapté à l’exploitation souhaitée.

    L’évolution globale des industries amène à l’émergence de nouveaux besoins en termes d’approches d’ingénierie et présente un potentiel de nouveaux modèles économiques pour des entreprises qui seront en mesure d’innover sur ces axes. C’est dans ce cadre que s’inscrivent les perspectives de retombées techniques et sociétales de METIS, en fournissant des méthodologies et outils innovants supportant ces nouveaux modèles et permettant d’accroître la compétitivité des offres.



  • FLAG Génétique écologique des arbres forestiers : interactions entre flux de gènes et variabilité environnementale dans la détermination de l’adaptation locale et du potentiel d’adaptation

    Génétique écologique forestière : adaptation locale et potentiel d'adaptation
    Les populations d'arbres forestiers peuvent répondre aux stress environnemetnaux soit en migrant, soit en s'adaptatnt sur place. L'objectif de FLAG est étudier le rôle de la variabilité génétiqude dans l'adaptation locale.

    Les effects génomiques de l'adaptation locale chez des espèces clefs-de-voute
    L'objectif est d'étudier les effets à l'échelle du génome de l'adaptation locale chez neuf espèces clefs-de-voute distribuées dans quatre écosystèmes majeurs. Nous abordons ici la question de si et comment la diversité génétique dans des peuplements forestiers, distribués selon des gradients environnementaux, est structurée spatilement par des forces sélectives. Nous proposons d'estimer la proportion du génome soumise à sélection et d'identifier les gènes ciblés. Nous nous concentrons sur des gradients de disponibilité en eau dans des régions sensibles, telles que le bouclier guyanais, le bassin méditerranéen, l'Afrique subsaharienne et le Cerrado brésilien, qui subissent des forts changements saisonniers en teneur en eau du sol, et vont subir des forts changements du régime des précipitations dans le futur proche. L'étude des mécamismes d'adaptation des forêts aux gradients est une étape essentielle dans la prediction de l'impact des futurs changements environnementaux.



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