Morphomeca
La plateforme MORPHOMECA est consacrée à l’exploration et l’analyse morphologique des surfaces, des échelles décimétriques aux échelles nanométriques.
Qu’est-ce que la Morpho-Mécanique ?
La Morpho-Mécanique, c’est mesurer la topographie d’une surface d’un objet et appliquer une méthodologie de traitement morphologique adaptée à son environnement en vue de caractériser son historique, quantifier ses propriétés et accroître ainsi des fonctionnalités recherchées tout en garantissant son intégrité structurale.
MORPHOMECA, une plateforme pluridisciplinaire
Inaugurée en 2017, la plateforme MORPHOMECA est consacrée à l’exploration et l’analyse morphologique des surfaces, des échelles décimétriques aux échelles nanométriques.
L’objectif de la plateforme MORPHOMECA est de construire des outils d’exploration morphologique de la surface, aux échelles où les phénomènes physiques, chimiques ou biologiques apparaissent (tailles des cellules en biologie, des particules abrasives en usure…).
Cette plateforme pluridisciplinaire permet d’investiguer des champs disciplinaires variés (mécanique, chimie, optique, archéologie, médical, sensoriel, art …) dont le dénominateur commun est la compréhension des mécanismes physiques aux interfaces.
Une sollicitation de nombreux industriels
De nombreux industriels, de la TPME aux grands groupes, sollicitent cette plateforme et les outils de traitements associés pour étudier les surfaces manufacturées et ainsi optimiser leurs fonctionnalités et leurs intégrités physiques. Les ingénieurs et chercheurs des équipes associées à cette plateforme participent aux développements de prototypes avec les constructeurs d'équipements d'exploration de surface (Bruker USA, Alicona Autriche, Altimet France) et d’éditeurs de solutions logicielles (DigitalSurf France).
De nombreux partenariats
Grâce à ces partenariats, la plateforme MORPHOMECA dispose des dernières innovations en termes de caractérisation morphologique. Elle regroupe un ensemble unique d’équipements, conjuguant différentes techniques métrologiques dimensionnelles. Cette multiplicité de méthodes de caractérisation morphologique fiabilise la mesure des surfaces à chaque échelle représentative des phénomènes à observer. L’intégration et un couplage fort des techniques instrumentales permettent une description géométrique des surfaces depuis les échelles décimétriques jusqu’aux échelles nanométriques, sans rupture du continuum dimensionnel.
Les équipements de la plateforme
La plateforme, référencée au CNRS et dans les instituts Carnot, comporte :
- Un profilomètre tactile : Bruker Dektak XT
- Un microscope à variation de focus : Alicona Infinite Focus G5
- Un microscope à variation de focus portable : Alicona Infinite Focus Portable RL
- Un microscope prototype à variation de focus (partenariat Bruker USA / MORPHOMECA) : Bruker Contour LS-K
- Un interféromètre : Zygo Newview 7300 (VSI - Vertical Scanning Interferometry)
- Un interféromètre : Bruker Contour GT (VSI, PSI - Phase Shifting Interferometry)
- Un microscope à force atomique (AFM) : Bruker Dimension Edge
- Un tribo-indenteur multi-échelles en température : Bruker UMT Tribolab
- Un nano-indenteur environnemental en température : Bruker TriboIndenteur HysitronTI980
Au-delà de moyens de mesure hors-norme, l’équipe s’appuie sur le système expert MesRug, pour assurer les traitements et analyses des bases de données morphologiques, quantifier les échelles physiques pertinentes et fournir les indicateurs numériques robustes associés aux phénomènes étudiés. Des logiciels sont développés pour expliquer la formation des morphologies mesurées (usure, sablage, diffusion…). D’autres logiciels sont implémentés afin de modéliser l’interaction de phénomènes physiques avec la surface mesurée (brillance, transmission de la lumière, adhésion cellulaire, étanchéité…).
Informations supplémentaires
Responsable scientifique
Prof. Maxence BIGERELLE – @email
Responsables de plateforme
Dr Raphaël DELTOMBE – @email
Dr Frédéric ROBACHE – @email
Coût total équipements : 1.8 M€
Supports financiers
ELSAT2020, GDR CNRS Topologie des Surfaces, INSA, Instituts Carnot, ANR et contrats industriels (Grands groupes, PME, TPME), partenariats public-privé.
Partenaires industriels
Bruker, DigitalSurf, Essilor.
