Projets ANR

Coordinateur : J.F. Dayen

Reponsable scientifique IS2M : L.Simon

02/2020-08/2023

MIXES est un projet de recherche collaboratif explorant les propriétés fondamentales électroniques et structurales de nouveaux nanomatériaux 2D-0D, obtenus par croissance par voie sèche, compatible avec les procédés de l’industrie microélectronique. Nos premiers résultats montrent que ces structures, une fois implantées dans des jonctions tunnel, présentent des propriétés magnéto- Coulomb et d’oscillations de Coulomb très robustes, préservées pour des dispositifs jusqu’à un million de fois plus grands que l’état de l’art. Ces résultats ont soulevé de nombreuses questions quant aux mécanismes physiques fondamentaux sous-jacents qui sont adressées par ce projet. En particulier, nous adresserons les questions fondamentales suivantes : i) Quelle est la nature chimique/structurelle/électronique de l’interface 2D/0D ? Comment les propriétés structurales et électroniques locales/étendues du nanomatériau 2D/0D sont influencées par la nature de l’interface 2D/0D, lorsque celle-ci varie de liaison de type van der Waals à liaison covalente ? (ii) Quel est le mécanisme clé derrière de nombreux nanoclusters dissemblables se comportant apparemment comme des entités uniques ou identiques dans le nanomatériau 2D-0D ? Comment le maîtriser pour un traitement simple et à grande échelle d’un dispositif à un seul électron ? iii) Peut-on l’étendre à d’autres matériaux 2D comme les métaux de transition dichalcogènes ? iv) Comment tirer partie de ces propriétés pour réaliser de nouveaux dispositifs multifonctionnels à électron unique ? Nous suivons une approche multidisciplinaire couvrant la modélisation ab-initio, les sciences de surface, l’analyse structurale, la nanofabrication et le transport. Notre objectif final est d’utiliser ces nouvelles connaissances pour développer de nouveaux dispositifs à un électron multifonctionnels opérant jusqu’à la température ambiante.

Coordinateur : Jean-Luc Fillaut

Reponsable scientifique IS2M : Jean-Pierre Malval

2020-2023

This project is devoted to the engineering of sub-micrometer structured polymer materials dedicated to luminescent multi-purpose chemical sensing.

Our approach is based on the two-photon assisted fabrication and post-functionalization of 3D polymer materials for implementing molecular luminescent reporters and probes

Coordinateur : Marc Frouin

Reponsable scientifique IS2M : Olivier Soppera

01/11/2019-30/04/2023

L’insuffisance cardiaque (IC) est un problème majeur de santé publique touchant 23M de personnes dans le monde. Les malades doivent être surveillés fréquemment.
L’objectif final de DYNABIO est de créer un dispositif portable assurant un suivi continu des principaux biomarqueurs de l’IC à l’aide de nanocapteurs biocompatibles non invasifs. Il permettra une surveillance continue des patients instables sans besoin de robots pour analyser fréquemment des échantillons sanguins. Il sera capable de piloter dynamiquement la santé du patient à l’aide de la mesure des principaux biomarqueurs de l’IC par des capteurs prélevant des liquides sous-cutanés ou des échantillons de sang microvascularisés.

Coordinateur :

Reponsable scientifique IS2M : Simona Bennici

01/10/2021-31/03/2025

An alternative strategy to CO₂ storage, is the so-called carbon capture and utilization (CCU) process, where captured CO₂ is utilized as a feedstock and converted catalytically into value-added hydrocarbons, such as methane and methanol. Recently, an integrated CO₂ capture and utilization (ICCU) process, by which CO₂ is first captured and subsequently converted to a chemical commodity or fuel in a single fixed-bed reactor under isothermal conditions, has attracted a great deal of interest.

The main breakthrough of the DuCaCO2 proposal is to deliver materials for more efficient ICCU processes. This will be accomplished by developing a targeted number of novel nanocomposite DFM catalysts. The strategy for achieving the project goals includes the synthesis of novel materials and the employment of in situ advanced physicochemical characterization and analysis techniques to understand the underlying phenomena which define the performance and stability of the DFM. The interaction between advanced characterization and catalytic testing experiments will stimulate a learning process and will rationally guide all activities aimed at developing a prototype DFM catalyst. Moreover, the project will determine the feasibility of the developed materials in standard ICCU applications, by testing them in a specially developed setup under realistic conditions and relatively long term and use. These data will be used as a feedback for techno-economic assessment of the proposed presses.

Coordinateur :

Reponsable scientifique IS2M : Jacques Lalevée

01/11/2021-30/04/2025

Coordinateur :

Responsable scientifique IS2M : Olivier Soppera

01/04/2022-31/03/2026

Photochemistry and phOtophysics of Plasmons towards fully COntRolled Nanolocalized polymerization

Coordinateur :

Responsable scientifique IS2M : Olivier Soppera

01/03/2022-28/02/2026

Photochemistry and phOtophysics of Plasmons towards fully COntRolled Nanolocalized polymerization

Coordinateur :

Responsable scientifique IS2M : Arnaud Spangenberg

01/02/2022-31/01/2026

Sur la base du besoin croissant de micro-nanorobots identifié dans le SRA 2014-2024 (Europe), la fabrication et le développement de dispositifs à l’échelle nanométrique et de systèmes nanoélectromécaniques qui utilisent des nanomatériaux nécessitent des nanorobots pour réaliser des positionnements, détections et assemblages avec des résolutions nanométriques. La nanorobotique est confrontée à un défi majeur et passionnant : la nécessité d’interagir avec la matière de la manière la plus localisée possible et de proposer des solutions fonctionnant dans des espaces confinés qui ne se limitent pas à des applications très spécialisées.   

Pour surmonter les limites actuelles en matière de dextérité, de compacité, de portée et de précision, une solution pertinente est la fabrication de structures robotisées 3D de moins que quelques millimètres et capables de mouvements précis et dextres (la microscopie à force atomique, le robot basé sur les MEMS en sont des exemples typiques) dans des espaces confinés où la manipulation sans contact n’est pas possible. Le projet PNanoBot vise à étudier le développement de structures nanorobotiques montées sur l’extrémité de fibres optiques et fabriquées par stéréolithographie biphotonique. L’objectif est la conception de la prochaine génération de nanorobots au comportement complexe, résultant de la combinaison d’une architecture innovante (type métamatériaux) et d’une brique matériau photo-activable afin d’offrir différents leviers de contrôle. L’actionnement est réalisé par le faisceau laser dans le cœur de la fibre en contrôlant le flux optique et la longueur d’onde. PNanoBot prévoit d’atteindre un rapport espace atteignable / volume robot au-dessus de l’état de l’art en préservant les performances robotiques requises à l’échelle nanométrique (précision et répétabilité de 10 nm).

Coordinateur : Jean-Louis Clément

Reponsable scientifique IS2M : Arnaud Spangenberg

01/11/2019-31/10/2023

L’impression 3D a considérablement facilité la fabrication de dispositifs (objets) complexes par leur forme et sophistiqués par leurs propriétés dans divers domaines de recherche fondamentaux en termes de coût, de temps et d’accessibilité. Les imprimantes 3D peuvent fabriquer des objets dont la taille varie de quelques microns avec la stéréolithographie à deux photons (TPS) au centimètre. Dans le domaine des circuits micro-fluidiques, la facilité de mise en œuvre et la commodité de l’impression 3D de structures complexes conçues numériquement (CAO 3D) font concurrence aux techniques et méthodes couramment utilisées en Soft-Lithographie. L’impression 3D permet la fabrication directe et rapide de puces micro-fluidiques en s’affranchissant de ces méthodes lourdes à mettre en oeuvre. Parmi toutes les technologies d’impression 3D, la stéréolithographie (SLA) a particulièrement attiré l’attention puisqu’elle est extrêmement précise et que des structures très fines (par exemple canaux de diamètre interne < 100 µm) peuvent être obtenues.

Dans ce contexte, les polymères sont les matériaux de choix. Cependant, la principale limitation repose sur le fait que les propriétés du monomère choisi imposent la chimie de surface de l’objet envisagé. Si sur le plan technologique, la résolution et la rapidité d’écriture ont nettement été améliorées, la diversité chimique de la surface de l’objet ainsi que la structuration de cette diversité, sont peu explorées. A ce jour, il n’est pas encore possible de modifier la chimie des surfaces d’une manière simple à partir d’imprimantes 3D, autres que par des traitements de post-fabrication qui bien qu’efficaces sont lourds à mettre en œuvre. Cela devient même un « casse-tête » insoluble quand ces modifications chimiques de surface doivent être localisées en des endroits bien précis de l’objet.

Le projet 3D-CustomSurf vise à développer de nouveaux photo-amorceurs uniques par leurs propriétés et à développer de nouvelles méthodologies dans les techniques de fabrication additive 3DP-UV (mm-cm) et TPS (µm). Notre approche repose sur l’utilisation de techniques de photo-polymérisation radicalaire contrôlées (photo-RDRP, en particulier la NMP2) adaptées aux conditions spécifiques de la fabrication 3D pour la fabrication de circuit micro-fluidiques. Notre stratégie sera un atout pour modifier facilement et à façon la chimie de la surface interne de canaux d’un circuit micro-fluidique dédié à la fabrication de microémulsion, aujourd’hui limitée par de nombreuses étapes de post fabrication.

Notre stratégie repose sur i) le design et la synthèse d’alcoxyamines photosensibles (photo-amorceurs, NMP2) uniques, portant des chromophores spécifiques pour la fabrication 3DP-UV et TPS ii) une étude de leurs propriétés photo-physiques et chimiques iii) une étude approfondie de leur efficacité pour une première polymérisation et une repolymérisation (polymérisation vivante) dans un contexte d’écriture laser (3DP-UV, TPS) iv) la mise en place de méthodes pour une première polymérisation (3DP-UV) suivie d’une fonctionnalisation de la surface interne (chimique et structuration) par TPS de prototypes simples tels que des tubes v) la fabrication d’un dispositif micro-fluidique dédié à la fabrication d’une micro double émulsion et dont la chimie de la surface des canaux est modifiée pour répondre à la vocation particulière de ce dispositif.

Associer l’écriture laser aux méthodologies RDRP est une nouvelle approche peu explorée, notamment dans la stéréolithographie 2 photons (TPS). Cette nouveauté et surtout l’absence d’études approfondies sur les phénomènes chimiques et physiques impliqués au cours du processus de fabrication 3D explique l’absence d’une telle approche. La NMP2 couplée aux techniques d’impression laser permet de considérer l’objet d’une part et la modification de sa surface (chimie et structuration) d’autre part dans un protocole d’une grande simplicité.

Coordinateur : Noëlle Mathieu

Reponsable scientifique IS2M : Karine Anselme

01/03/2020-31/08/2023

Les cancers pelviens sont parmi les cancers les plus fréquemment diagnostiqués dans le monde. La radiothérapie (RT) joue un rôle croissant dans la prise en charge des maladies pelviennes malignes. Même si de grandes avancées ont été réalisées dans les techniques de délivrance de RT, l’exposition aux rayonnements de volumes significatifs de l’intestin normal persiste, ce qui impacte sur la qualité de vie du patient après le traitement. L’incidence du cancer augmente et la mortalité par cancer diminue au cours des dernières décennies avec un nombre de survivants du cancer qui a presque triplé au cours de la même période. Avec une cohorte croissante de survivants du cancer, les efforts pour gérer les effets indésirables de la RT doivent être intensifiés. Les thérapies actuelles sont simplement palliatives et aucun traitement curatif n’existe. Plusieurs médicaments ont été étudiés pour prévenir la maladie pelvienne induite par les rayonnements (PRD), l’amifostine, le dérivé de l’acide 5-aminosalicylique (5-ASA), l’analogue de la prostaglandine, le sucralfate et les glucocorticoïdes. Ces molécules pharmacologiques pourraient en outre induire des effets indésirables, en particulier lorsqu’elles sont administrées par voie systémique avec une utilisation prolongée. Une autre stratégie, utilisant des cellules stromales mésenchymateuses (CSM), a montré des résultats encourageants dans des modèles animaux (rats et porcs), et pourrait être une nouvelle perspective pour induire la régénération du côlon.

Aujourd’hui, aucun dispositif médical n’existe pour le traitement du côlon malgré le nombre important de pathologies inflammatoires coliques. Seules quelques études ont démontré un effet potentiel des hydrogels délivrés par lavement. L’objectif d’OPENN est de développer un dispositif médical innovant dédié au côlon et qui pourrait être facilement implanté par des chirurgiens utilisant la coloscopie. Ce nouveau dispositif médical sera conçu avec des films de polymères bicouche auto-roulés chargés de molécules anti-inflammatoires ou de CSM. In situ, le tube bicouche auto-enroulé se dépliera, se fixera sélectivement à la zone endommagée et libèrera des molécules anti-inflammatoires ou des molécules bioactives produites par des CSM par diffusion dirigée vers la muqueuse enflammée. Le bénéfice thérapeutique de ce nouveau patch sera testé in vivo dans un modèle de rat qui développe des lésions coliques similaires à celles induites chez des patients souffrant d’effets secondaires sévères après radiothérapie.

Le projet OPENN sera organisé en Workpackages pour développer des tubes auto-enroulés avec des polymères bicouches (WP2), charger les tubes auto-enroulés avec des molécules anti-inflammatoires et analyser leur libération (WP3), développer les tubes auto-enroulés et contrôler la viabilité des cellules (WP4), et tester dans notre modèle de rat irradié localement et développant des lésions histologiquement proches de celles observées chez les patients, le bénéfice thérapeutique des dispositifs sur la structure et la fonction du côlon (WP5). Le projet OPENN aura un impact sur le développement et le transfert de connaissances dans le domaine des biomatériaux et des dispositifs médicaux implantables innovants pour renforcer la position française dans ce domaine. Le potentiel de commercialisation de ce projet est important puisque les traitements anti-inflammatoires systémiques utilisés pour les maladies chroniques induisent de nombreux effets indésirables. De plus, l’utilisation de patch auto-enroulé chargé de CSM est très innovante et apportera un nouveau concept en médecine régénérative. Le consortium du projet OPENN regroupe des physiciens, des chimistes et des biologistes autour d’une problématique de recherche translationnelle dédié à la santé publique.

Coordinateur : Olivier Soppera

Reponsable scientifique IS2M : Olivier Soppera

01/11/2018-30/06/2023

06/01/2020 – 05/01/2024

01/01/2020 – 31/12/2023

Les systèmes de vitrage dynamiques tels que le verre électrochrome, photochrome ou thermochrome peuvent améliorer considérablement l’efficacité énergétique des bâtiments. Leur utilisation généralisée est toutefois limitée par des coûts élevés, des temps de réponse lents et le manque de contrôle opérationnel. Ce projet porte sur un nouveau concept de système de vitrage dynamique appelé modulateur de lumière photovoltaïque (PSLM). Un PSLM est basé sur un modulateur de lumière à cristaux liquides à adressage optique utilisant une hétérojonction organique comme élément photosensible. Les PSLM offrent de nombreux avantages par rapport aux technologies existantes, mais des recherches approfondies sont nécessaires pour amener ces systèmes à un degré de maturité suffisante pour de réelles applications. L’objectif principal de ce projet est de mieux comprendre le fonctionnement des PSLM et d’explorer des méthodes permettant d’améliorer leurs performances et d’élargir leur champ d’application.

Dynamic glazing systems such as electrochromic, photochromic, or thermochromic glass, can improve considerably the energy efficiency of buildings. Their widespread utilization is however still limited by high costs, long payback periods, slow device response times, and lack of operational control. This project focuses on a new type of dynamic glazing system called photovoltaic spatial light modulator (PSLM). A PSLM is based on an optically addressed liquid crystal light modulator using an organic bulk heterojunction as photosensitive layer. PSLMs offer many advantages over existing technologies, but further, intensive research is required to push this concept from its current, successful demonstration of principle status to high technology readiness level. The major goal of this project is to achieve a better understanding of the device operation and to explore methods that are able to boost the PSLM performances and broaden its field of application.

01/01/2020 – 31/12/2023  

Date Début – Fin : 01/03/2020 – 31/08/2023

Fabrication de patchs à base de silicone  assistée par laser pour la libération transdermique de médicaments

Date Début – Fin : 1 Mars 2021-28 février 2025

Coordinateur : Dr Karine ANSELME (France) et Pr Barbara NEBE (Rostock University Medical Center, Germany)

Responsable scientifique IS2M : Dr Karine ANSELME

01/01/2021 – 31/12/2023

Revêtements à base d’amine pour améliorer l’intégration tissulaire des implants : comprendre les mécanismes biologiques sous-jacents

Le vieillissement de la population des pays développés va encore accroître les pertess osseuses dues à des pathologies telles que l’ostéoporose. Par conséquent, le besoin d’implants bioactifs ayant la capacité de s’intégrer dans l’os ostéoporotique va augmenter considérablement. Il a été démontré que la chimie des surfaces et les modifications de la topographie des surfaces améliorent l’intégration tissulaire des implants osseux. Dans un récent travail commun utilisant des modèles de surfaces microfabriquées, nous avons démontré de façon frappante la prédominance de la chimie par rapport à la topographie dans l’influence sur la réponse des cellules osseuses humaines. La fonctionnalisation amine de substrats de silicium à rainures géométriques recouverts de titane par de l’allylamine polymérisée par plasma a permis d’abroger l’alignement cellulaire le long des micro-rainures.

Ceci a été la première démonstration de la possibilité de supprimer un signal topographique fort en modifiant la chimie de surface.

Plusieurs hypothèses ont été proposées pour expliquer cet effet : (a) les interactions électrostatiques élevées qui existente entre une membrane cellulaire chargée négativement et les résidus aminés chargés positivement ; (b) l’adsorption accrue des protéines adhésives cellulaires du sérum avec une conformation plus efficace pour l’interaction avec les récepteurs d’intégrines ; (c) la capacité des résidus de polyamines libérés dans le milieu de culture à favoriser la formation des prolongements cellulaires.

Cependant, ce résultat original obtenu par nos deux groupes avec des revêtements de polymères de plasma d’allylamine doit maintenant être analysé plus en profondeur pour déterminer le rôle des propriétés physico-chimiques de surface et les mécanismes biologiques impliqués. 

Dans le but de déterminer le rôle de la densité de surface et/ou du volume des groupes amines dans cette réponse cellulaire, nous proposons de développer des nanocouches contrôlées riches en amines en utilisant trois techniques différentes permettant d’augmenter les niveaux de contrôle de la composition chimique : (a) la polymérisation par plasma, (b) le greffage covalent de nano-revêtements à base de polymères riches en amines avec une teneur variable en groupes amines, et (c) des monocouches auto-assemblées avec des groupes amines terminaux.

Sur ces surfaces organiques riches en amines parfaitement caractérisées, nous explorerons en profondeur quelles protéines s’adsorbent à partir du sérum, en quelle quantité et comment elles sont conformées.

Pour vérifier le potentiel d’abrogation de ces différentes surfaces en relation avec la densité et l’organisation des groupes amines, la morphologie des cellules osseuses humaines sera évaluée dans des cellules vivantes ou fixées sur des substrats rainurés revêtus d’amines. L’organisation et la dynamique du cytosquelette et des adhérences focales seront quantifiées pour mettre en œuvre un modèle cellulaire in silico et déterminer la force d’adhésion et les propriétés mécaniques des cellules sur les différentes nanocouches riches en amines. En outre, pour approfondir l’analyse des mécanismes cellulaires impliqués dans la réponse cellulaire, la signalisation et l’expression génique des cellules seront analysées.

Enfin, la compréhension du mécanisme d’action de ces nanocouches riches en amines apportera des connaissances de base essentielles à l’amélioration des implants bioactifs pour les os âgés déficients.

Coordinateur : Véronique Bardinal

Responsable scientifique IS2M : Olivier Soppera

01/3/2021 – 31/8/2024

IR-EMULSION : IR-Photopolymerization in Dispersed Media

Coordinateur :

Responsable scientifique IS2M : Jacques Lalevée

Date de début : 01/03/2021

Date de fin : 28/02/2025

NOA : Recherche et caractérisation de nouveaux matériaux sélectifs pour le développement d’un procédé d’adsorption des oxydes d’azote

Coordinateur : Hubert Monier

Responsable scientifique IS2M : Jean Louis Paillaud

Le projet NOA vise à développer un procédé d’adsorption des NOx, pour les véhicules non routiers. Il sera embarqué et transportable et placé en sortie d’échappement

Date de début : 01/01/2021

SAAMM : Séparation des Alcènes des Alcanes à l’aide de Matériaux Microporeux

La production mondiale des alcènes éthène et propène (également nommés respectivement éthylène et propylène) dépasse 200 millions de tonnes par an. Ces gaz insaturés sont principalement utilisés comme réactifs dans la préparation de plastiques. Leurs méthodes actuelles de purification requièrent la séparation de leurs analogues saturés (les alcanes éthane et propane) les rendant complexes et assurément très énergivores en raison des similitudes physico-chimiques des composés. Usuellement, cette séparation nécessite plus de 70 étapes de distillation à des températures négatives très faibles. Compte-tenu de l’exigence globale croissante pour ces alcènes, le développement de procédés à température ambiante représente un enjeu majeur. Ce projet vise ainsi, en couplant l’expérience à la simulation, à développer des procédés de séparation par adsorption efficaces et économes en énergie avec l’emploi de matériaux microporeux tels que les zéolithes et les MOFs

Coordinateur : Gérald Chaplais

Responsable scientifique IS2M : Gérald Chaplais

Date de début : 01/01/2021

Date de fin : 31/12/2024

3D-ODS : All organic photoactive liquid crystalline materials for 3D optical data storage

Coordinateur : Malval J.-P.

Responsable scientifique IS2M : Malval J.-P.

Date de début : 15/03/2021

Date de fin : 14/03/2025

SPON-TO-CTRL : Formation spontanée de nanostructures dans les polymères plasmas : Vers un contôle du procédé

Coordinateur : Vincent ROUCOULES

Responsable scientifique IS2M : Jamerson CARNEIRO DE OLIVEIRA

Date de début : 01/02/2023

Date de fin : 31/01/2027

La polymérisation plasma permet de déposer des films minces polymères fonctionnels sur de nombreux substrats. C’est un processus qui n’utilise aucun solvant et qui utilise des énergies renouvelables. Cette caractéristique, combinée à la polyvalence des précurseurs, offre des avantages très compétitifs. Les applications potentielles de ce procédé sont en majorité concentrées sur l’utilisation de films polymères minces et lisses. Bien que les surfaces lisses présentent, sans aucun doute, un intérêt pour de nombreuses applications, la gamme des applications de ce procédé peut être élargie en obtenant d’autres type de morphologies, en particulier, une structuration contrôlée de la surface des films minces déposés. En effet, sous certaines conditions, ce procédé permet la formation spontanée et aléatoire de nanostructures. Ces résultats restent mal décrits et étudiés. Nous pensons que la formation des nanostructures est le résultat de processus de nucléation et de différents modes de croissance. Selon le précurseur utilisé, les dépôts présentent aussi des fonctionnalités chimiques différentes. Cela signifie que les processus de nanostructuration et de fonctionnalisation se produisent simultanément. Les études réalisées jusqu’à présent indiquent que des variables isolées et judicieusement sélectionnées peuvent influencer la formation et la croissance de ces nanostructures. Mais aucune étude complète de l’ensemble des variables impliquées dans ce processus n’a été réalisée. Une telle étude permettra de diriger la formation et la croissance des nanostructures, en transformant un processus initialement aléatoire en un processus contrôlé. Dans SPON-TO-CTRL, nous proposons une étude des variables importantes afin d’isoler et de maitriser leur effet sur la formation de nanostructures. L’objectif final est d’utiliser ces connaissances pour piloter l’orientation des nanostructures et de permettre d’un processus de nanostructuration « in-situ » par polymérisation plasma.

MUST IMPLANT  : Texturation intelligente multi-échelle des implants médicaux

Coordinateur : Maxence BIGERELLE

Responsable scientifique IS2M : Karine ANSELME

Date de début : 01/10/2022

Date de fin : 30/09/2026

Le projet MUST Implant regroupe 4 laboratoires de recherche académique qui mettent en commun leurs compétences pour développer un nouveau concept dans le domaine de la science des surfaces : le Multiscale Smart Texturing. Prenant en compte quantitativement un ensemble considérable de données rencontrées dans la bibliographie, le concept consiste à concevoir une surface fonctionnelle optimale grâce à une méthodologie originale basée sur un nouvel outil de gestion des connaissances. Cette approche générique de texturation de surface sera appliquée dans le domaine de la texturation intelligente des implants endo-osseux afin d’augmenter leur performance et leur sécurité. Les 25 années de collaboration des deux partenaires académiques de ce projet et leur compréhension avancée de l’influence de la topographie de surface sur les cellules osseuses leur permettront de concevoir des topographies optimales. Après la fabrication d’implants avec ces topographies optimales grâce à des techniques de fabrication innovantes basées sur le Femtolaser, ils seront testés mécaniquement, chimiquement et biologiquement pour fournir une preuve de concept de cette approche et des topographies ostéoconductrices validées à la fin du projet.

SAFE Silicone IMPLANTS  : Vers des implants siliconés plus sûrs zéro-impact ou zéro-migration

Coordinateur : Karine ANSELME

Responsable scientifique IS2M : Karine ANSELME

Date de début : 01/10/2022

Date de fin : 31/08/2026

Ces deux dernières décennies, l’utilisation des implants silicones s’est considérablement développée, notamment dans le domaine de la chirurgie plastique. La plupart de ces implants sont composés d’une enveloppe solide en élastomère de silicone réticulé et d’un remplissage de gel liquide contenant un mélange d’espèces siliconées fluides de faible masse molaire. Quels que soient l’emplacement et le type d’implant, un large éventail de maladies chroniques liées à l’inflammation a été observé après l’implantation. Même en l’absence de signe de rupture, la biocompatibilité de l’implant est mise à mal par la présence de gouttelettes de silicone liquide et de débris solides diffusant vers le tissu périprothétique, une capsule fibreuse entourant l’implant et résultant de la réaction à un corps étranger. Les propriétés de perméation de l’enveloppe élastomère serait à l’origine des flux de silicones et du catalyseur à base de platine. Le projet ANR PRCE SAFE-IMPLANT permettra de comprendre clairement quelles espèces siliconée (et de Pt) sont capables de traverser cette enveloppe et dans quelle mesure elles peuvent induire une réponse immunitaire. Grâce à cette approche fondée sur la compréhension des mécanismes de diffusion et de leurs effets, nous développerons une nouvelle génération d’implants en silicone remplis de gel, empêchant la migration d’espèces toxiques (zéro migration) dans les tissus ou ne libérant que des produits ayant un impact inflammatoire minimal (zéro impact). Notre consortium de recherche interdisciplinaire est composé de l’Institut Européen des Membranes (IEM) de Montpellier et de l’Institut de Science des Matériaux de Mulhouse (IS2M) dont les expertises sont reconnues respectivement dans la perméation membranaire et les interactions cellulaires avec le silicone. Ils travailleront en collaboration avec la PME STATICE localisée à Besançon, très active dans le domaine de la recherche sur l’ingénierie et la conception de dispositifs médicaux en silicone.

HipoHyBat : High Power Hybrid Na-ion Batteries

Coordinateur : Thierry Brousse (IMN)

Responsable scientifique IS2M : Camélia GHIMBEU

Date de début : 01/01/2023

Date de fin : 31/12/2028

HipoHyBat est un des projets ciblés du projet PEPR (Programme et Equipement Prioritaire de Recherche) Batteries, piloté par le CEA et le CNRS. Le projet PEPR Batterie est soutenu par le plan d’investissement France 2023 et son objectif est de soutenir la recherche et innovation pour le développement de futures générations de batteries.
Le projet HipoHyBat est piloté par l’Institut des Matériaux de Nantes (IMN) et rassemble 8 laboratoires CNRS et 3 instituts CEA. Le projet a pour objectifs de développer deux technologies de batteries de forte densité de puissance. La première est basée sur la technologie sodium-ion et vise à la rendre plus durable, plus sûre et à augmenter les densités d’énergie et de puissance. La seconde technologie est celle des supercondensateurs. Le projet vise à développer des batteries hybrides à densité d’énergie supérieure aux batteries au plomb, capables de se recharger en une minute avec une durée de vie supérieure à 50 000 cycles. Leur conception repose sur la préparation de nouveaux matériaux d’électrodes positives et négatives et d’électrolytes innovants, tous basés sur des éléments durables et des processus de synthèse écologiques. L’équipe Carbone et Matériaux Hybrides (CMH) de l’Institut de Science des Matériaux de Mulhouse (IS2M) est impliqué dans deux tâches, visant l’optimisation des anodes en carbones durs pour les batteries Na-ion et de cathodes en carbones poreux pour les condensateurs à Na-ion.

Télécharger le PDF ici.