Morphomeca

La morfomecánica es la medición de la topografía de la superficie de un objeto y la aplicación de una metodología de tratamiento morfológico adaptada a su entorno para caracterizar su historia, cuantificar sus propiedades y aumentar así las funcionalidades deseadas garantizando su integridad estructural.

Inaugurada en 2017, la plataforma MORPHOMECA se dedica a la exploración y el análisis morfológico de superficies, desde escalas decimétricas hasta nanométricas.

El objetivo de la plataforma MORPHOMECA es construir herramientas para la exploración morfológica de la superficie, en las escalas en las que aparecen los fenómenos físicos, químicos o biológicos (tamaños celulares en biología, partículas abrasivas en el desgaste...).

Esta plataforma multidisciplinar permite la investigación de diversos campos disciplinarios (mecánica, química, óptica, arqueología, medicina, sensorialidad, arte...) cuyo denominador común es la comprensión de los mecanismos físicos en las interfaces.

Numerosas empresas industriales, desde pequeñas y medianas empresas hasta grandes grupos, utilizan esta plataforma y las herramientas de procesamiento asociadas para estudiar las superficies fabricadas y optimizar así su funcionalidad e integridad física. Los ingenieros e investigadores de los equipos asociados a esta plataforma participan en el desarrollo de prototipos con fabricantes de equipos de exploración de superficies (Bruker USA, Alicona Austria, Altimet Francia) y editores de soluciones de software (DigitalSurf Francia).

Gracias a estas colaboraciones, la plataforma MORPHOMECA cuenta con las últimas innovaciones en materia de caracterización morfológica. Reúne un conjunto único de equipos que combinan diferentes técnicas metrológicas dimensionales. Esta multiplicidad de métodos de caracterización morfológica hace más fiable la medición de las superficies a cada escala representativa de los fenómenos a observar. La integración y el fuerte acoplamiento de las técnicas instrumentales permiten una descripción geométrica de las superficies desde escalas decimétricas hasta nanométricas, sin romper el continuo dimensional.

Surface ; Caractérisation ; Topographie ; Fonctionnalisation ; Tribologie ; Propriétés micromécaniques ; Texturation ; Rugosité; Sensoriel; Fractographie ; Biomatériaux ; Implantologie ; Archéologie ; Métallurgie ; étanchéité ; métrologie.

• Exploration multi-échelle : Observation et analyse des surfaces du décimètre au nanomètre sans rupture de continuité.
• Caractérisation topographique : Mesure précise de la rugosité et de la géométrie des surfaces par diverses techniques métrologiques.
• Caractérisation micromécanique : Evaluation des propriétés mécaniques multi échelles par indentation en température et environnement.
• Texturation laser femtoseconde : Création de micro-motifs et de nanostructures pour modifier les propriétés de surface sans dommage thermique.
• Fonctionnalisation des surfaces : Optimisation de l'adhérence, de la mouillabilité, des effets optiques ou des propriétés antibactériennes.
• Expertise en Morpho-Mécanique : Traitement de données pour quantifier l'historique d'une pièce et garantir son intégrité structurale.
• Analyses multidisciplinaires : Études appliquées à la tribologie (usure), à la biologie (interfaces cellulaires), à l'archéologie ou encore au sensoriel.

• Compréhension de phénomènes cancérogènes en implantologie souple
• Optimisation d'étanchéité
• Optimisation du rendement de transport électrique
• Compréhension des phénomènes de détérioration des verres ophtalmiques

Etude topographique du patrimoine culturel :

• Caractérisation de la qualité de restauration en peinture par étude de la couche picturale
• Etude sur la différenciation des techniques de fabrication des matrices de sceaux médiévaux 
• Optimisation de la représentation numérique des surfaces 3D de pièces anciennes 
• Détection de faux Van Gogh par analyse de la dimension fractale d'images haute résolution. 

Bruker, DigitalSurf, Essilor, Kremlin Rexson, Magotteaux, Rolex, RTE, Sebbin, SNCF, Vallourec.

La plataforma, referenciada en los institutos CNRS y Carnot, incluye:

• Una forma táctil : Bruker Dektak XT
• Un microscopio de variación de enfoque : Alicona Infinite Focus G5
• Un microscopio portátil de variación de enfoque : Alicona Infinite Focus Portable RL
• Un prototipo de microscopio de variación de enfoque (Bruker USA / asociación MORPHOMECA) : Bruker Contour LS-K
• Un interferómetro: Zygo Newview 7300 (VSI - Interferometría de barrido vertical).
• Un interferómetro : Bruker Contour GT (VSI, PSI - Interferometría de cambio de fase)
• Un microscopio de fuerza atómica (AFM) : Bruker Dimension Edge
• Un triboindicador de temperatura multiescala : Bruker UMT Tribolab
• Una temperatura ambiental : Bruker TriboIndentor HysitronTI980

Además de los extraordinarios medios de medición, el equipo se apoya en el sistema experto MesRug, para asegurar el tratamiento y análisis de las bases de datos morfológicas, cuantificar las escalas físicas relevantes y proporcionar indicadores numéricos robustos asociados a los fenómenos estudiados. Se desarrolla un software para explicar la formación de las morfologías medidas (desgaste, arenado, difusión, etc.). Se implementa otro software para modelar la interacción de los fenómenos físicos con la superficie medida (brillo, transmisión de luz, adhesión de células, sellado...).

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ELSAT2020, GDR CNRS Topologie des Surfaces, INSA, Instituts Carnot, ANR et contrats industriels (Grands groupes, PME, TPME), partenariats public-privé.

La plataforma, referenciada en los institutos CNRS y Carnot, incluye:

• Una forma táctil : Bruker Dektak XT
• Un microscopio de variación de enfoque : Alicona Infinite Focus G5
• Un microscopio portátil de variación de enfoque : Alicona Infinite Focus Portable RL
• Un prototipo de microscopio de variación de enfoque (Bruker USA / asociación MORPHOMECA) : Bruker Contour LS-K
• Un interferómetro: Zygo Newview 7300 (VSI - Interferometría de barrido vertical).
• Un interferómetro : Bruker Contour GT (VSI, PSI - Interferometría de cambio de fase)
• Un microscopio de fuerza atómica (AFM) : Bruker Dimension Edge
• Un triboindicador de temperatura multiescala : Bruker UMT Tribolab
• Una temperatura ambiental : Bruker TriboIndentor HysitronTI980

Además de los extraordinarios medios de medición, el equipo se apoya en el sistema experto MesRug, para asegurar el tratamiento y análisis de las bases de datos morfológicas, cuantificar las escalas físicas relevantes y proporcionar indicadores numéricos robustos asociados a los fenómenos estudiados. Se desarrolla un software para explicar la formación de las morfologías medidas (desgaste, arenado, difusión, etc.). Se implementa otro software para modelar la interacción de los fenómenos físicos con la superficie medida (brillo, transmisión de luz, adhesión de células, sellado...).

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