Projet SURFACEplus | #verres techniques et #fabrication additive
Cerfav : Centre Technologique dédié au matériau Verre
Le projet de ressourcement SURFACESplus ambitionne de développer des solutions originales de
fonctionnalisation des surfaces pour l’élaboration de matériaux innovants.
Pour cela, le Cerfav va user de ses connaissances en fabrication additive de verre, en scellement verre-métal et en formulation de verre pour pouvoir répondre aux défis techniques et scientifiques soulevés par l’utilisation croissante de matériaux intelligent.
Ce projet Région est réalisé en partenariat avec le CRITT-TJFU et le CRITT MI.
Objectif du projet SURFACEPlus
L’objectif de SURFACESplus est de développer des procédés performants de fonctionnalisation des surfaces pour rendre les matériaux conducteurs ou/et hermétiques en condition extrême ou/ et contrôler leur réactivité à leur milieu environnant, dans les conditions d’utilisation dans les produits destinés pour les marchés de l’hydrogène, l’énergie, l’automobile, les équipements portatifs autonomes, les dispositifs médicaux.
Dans ce cadre, un des objectifs du Cerfav est de pouvoir réaliser des scellements verre/métal grâce à de la fonctionnalisation de surface des matériaux et grâce à l’utilisation de GLAM : le procédé de fabrication additive de verre.
Marchés adressés
Batterie/stockage énergie innovants
Santé/bio-matériaux
Connectiques
Contexte
Les surfaces des matériaux constituent l’interface de communication et de réactivité des produits avec leurs environnements. Et tout objectif qui vise à améliorer la performance d’un produit doit par conséquent intégrer nécessairement l’optimisation ou l’ajout de propriétés à la surface du matériau constitutif notamment la conduction électronique et protonique, l’activation d’une réaction chimique, le greffage d’agents, la barrière chimique, l’adhérence, l’accroche mécanique, l’antibactérien.configurations (matériau / géométrie de moules verriers) différentes et d’enrichir notre savoir pour ensuite le mettre au service des marchés verriers.
Sur le plan technique, cela peut être obtenu au moyen d’une fonctionnalisation précise et judicieuse de la surface en utilisant des procédés et des méthodes spécifiques d’hybridation des technologies de modification de surface des CRT de la région grand Est. Et la fonctionnalisation peut permettre de répondre aux besoins industriels urgents identifiés autour de l’hydrogène pour la mobilité, l’énergie et la santé.
Dans ce volet, le Cerfav, par le biais de la technologie GLAM et la formulation de nouveaux verres techniques pour le scellement, souhaite une réponse pertinente et adapté aux problématiques industriels qui peuvent être rencontrés dans les domaines de la santé, des nouvelles énergies ou des systèmes informatiques, où le verre occupe une place stratégique en tant que surface isolante, inerte et permettant de répondre à de nombreuses problématiques.
SURFACEplus doit permettre d’obtenir différents démonstrateurs :
- 1 : Polymère(s) conducteur(s)
- 2 : Connecteur(s) Verres – Métal
- 3 : Dépôt Barrière céramique – métal, métal – métal
- 4 : Prothèse orthopédique fonctionnalisée
- 5 : Post traitement de pièces 3D obtenue par Frittage et GLAM
Pour mener à bien ce projet, le Cerfav dispose d’une imprimante 3D verre (GLAM) afin de pouvoir réaliser de la fabrication additive de verre (pièces 3D ou fabrication additive sur support). Le Cerfav dispose aussi de fours de fusion (permettant de faire de quelques grammes à 400 Kg de verre) pour réaliser des compositions de verre à façon, ainsi qu’un laboratoire de recherche permettant la caractérisation de verre (chimique, thermique, optique, mécanique …).
Ce projet a été cofinancé par la Région Grand Est et par l’Union Européenne avec le Fonds Européen de Développement Régional (FEDER).
Responsables du projet : Maxime Morgano et Théo Desfontaines
Théo Desfontaines a découvert le monde verrier industriel et artistique à son arrivée au Cerfav en 2021.
En 2018, il intègre l’école Polytech Montpellier afin d’y suivre le cursus ingénieur matériaux généraliste. A la fin de ses études, il décide de poursuivre sa voie et de se spécialiser dans le monde verrier en réalisant un stage de fin d’étude au sein de l’équipe de recherche et développement du Cerfav sur le projet Diavem II traitant du scellement verre-métal. Ses connaissances multiples sur les matériaux (verre, céramique, polymère) et sa collaboration avec Patricia Hee lui permettent d’innover sur le verre, ses applications et procédés.
Après l’obtention de son diplôme d’ingénieur en 2021, il poursuit ses travaux au Cerfav en tant qu’ingénieur chargé de projet. En 2022, suite à la promotion de Patricia Hee devenue responsable R&D, il prend en main le projet Diavem II et continue d’approfondir ses connaissances dans plusieurs domaines, allant du scellement verre-métal à la vitrocéramique et aux procédés verriers.
Maxime Morgano découvre le monde verrier industriel et artistique à son arrivée au Cerfav en 2023.
Il entame ses études en géologie à la faculté des sciences et technologies de l’Université de Lorraine, où il se spécialise d’abord dans les verres naturels aux côtés d’autres phases minérales. En 2019, il approfondit ses connaissances en débutant une thèse sur les verres présents dans les météorites et leur susceptibilité à l’altération. Il acquiert ainsi une expertise pointue dans la caractérisation physico-chimique des verres et la production d’échantillons fins grâce à des techniques de laser pulsé.
Après l’obtention de son doctorat en 2023, il rejoint le Cerfav en tant qu’ingénieur en recherche et développement. Ses recherches actuelles se concentrent sur la durabilité des verres, notamment dans des environnements spécifiques et la fonctionnalisation de surface, au travers des projets SURFACEPlus et GLAM.
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