Les Défis du CEA n°175 novembre 2012
Les Défis du CEA n°175 novembre 2012
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°175 de novembre 2012

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : CEA

  • Format : (200 x 297) mm

  • Nombre de pages : 24

  • Taille du fichier PDF : 2,0 Mo

  • Dans ce numéro : dompter les énergies nomades.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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à la pointe SYSTÈMES EMBARQUÉS pour un maintien sans faille des hélicoptères De simples « RFID » pour faciliter la maintenance d’une machine aussi complexe qu’un hélicoptère ? Pour répondre à cette demande 1 de la société Eurocopter, des chercheurs du CEA-List ont imaginé une méthode originale de placements de ces micro-dispositifs. « imples » étiquettes délivrant des informations Spar ondes radio à un lecteur adéquat, les RFID sont entrain d’évoluer. « Elles deviennent des systèmes intelligents capables notamment de déterminer l’état d’une pièce mécanique ce qui permet d’en assurer la maintenance » indique Josy Cohen, responsable du projet au CEA-List. Mais comment les faire fonctionner dans un hélicoptère où les communications radio sont précaires et perturbées par l’encombrement des équipements complexes (rotor, turbine, pointe avant) ? En reconstituant en 3D la manière dont les ondes radio se transmettent dans un milieu donné, les chercheurs ont identifié les emplacements les plus appropriés où placer les RFID. Le logiciel mis au point calcule automatiquement leurs positions optimales pour assurer une lecture à 100% de l’ensemble des étiquettes. Ces développements ont été testés avec succès lors d’une démonstration sur le site Eurocopter de Marignane. « Ceci constitue pour nous une première étape vers des capteurs autonomes plus intelligents, capables d’acquérir et traiter des données, puis les communiquer de manière fiable », précise Yannick Bonhomme, responsable de laboratoire au CEA-List. Vahé Ter Minassian Note : 1. Projet RFID & Aéro, réalisé dans le cadre du pôle de compétitivité « Solutions Communicantes Sécurisées ». Hélicoptère en mission. A.Pecchi/Eurocopter CEA-List Le laboratoire d’intégration des systèmes et des technologies oriente ses recherches sur tous les systèmes à logiciel prépondérant. Il concentre ses efforts sur trois thématiques : les systèmes embarqués, les systèmes interactifs, les capteurs et le traitement du signal. BIOTECHNOLOGIES De battre mon cœur a continué• Conversion capacitive : ou conversion électrostatique, par laquelle des variations de distances entre deux électrodes induisent un déplacement de charges électriques. Développer le plus petit pacemaker du monde ! Tel est le but fixé fin 2010 par le projet HBS (Heart Beat Scavenger) auquel participe le CEA-Leti, aux côtés de Sorin Group, fabricant italien de dispositifs médicaux. Il y a quelques années, l’industriel Sorin Group réalisait déjà une prouesse mondiale en commercialisant un dispositif de 8 cm 3. Dispositif qui reste à ce jour le plus petit stimulateur cardiaque. À présent, avec ses partenaires dont deux départements du CEA-Leti, il vise d’ici 2013 une réduction de volume d’un facteur 8, soit 1 cm 3. La clé du challenge ? Travailler aussi bien sur la miniaturisation du circuit électronique que sur celle de sa source d’énergie. En effet, la pile actuelle occupant un tiers du volume, il s’agit de la remplacer par un moyen de recharge plus petit et donc « naturel » … « C’est à ce niveau que nous intervenons pour développer un système de récupération d’énergie à partir des battements du cœur et ce, au moyen d’une conversion capacitive• » explique Jean-Jacques Chaillout, chercheur au CEA-Leti. Cette autonomie énergétique prolongera la durée de vie des implants et minimisera les interventions post-implantations pour leur remplacement. Par ailleurs, la réduction significative de l’encombrement permettra une implantation directement au niveau de la zone cardiaque à stimuler. Il sera alors possible de s’affranchir de l’introduction de sondes de stimulation dans les cavités cardiaques. Aujourd’hui à mi-parcours, le projet devrait aboutir à la livraison d’un prototype en 2013 pour effectuer les premiers essais pré-cliniques. Amélie Lorec CEA-Leti Le laboratoire d’électronique et de technologies de l’information est un centre de recherche appliquée en microélectronique et en technologies de l’information et de la santé. Au sein du campus d’innovation Minatec à Grenoble, il est une interface entre le monde industriel et la recherche. 10 Les défis du CEA Plus d’informations sur www.cea.fr
P.Stroppa/CEA OPTIQUE Fibres optiques : transparence préservée, performance conservée Efficaces pour transmettre des données, certaines fibres optiques noircissent toutefois sous l’effet des rayonnements. Des chercheurs du CEA-Iramis ont recherché l’origine de la faille et proposent une solution pour s’en affranchir. Les fibres optiques sont le support de la transmission de l’information par signaux lumineux qui présente l’avantage d’un haut débit (transmission à la vitesse de la lumière) et d’une large bande passante, pour un faible poids, des dimensions réduites et un faible coût. Afin d’améliorer leurs propriétés de transmission et d’amplification des signaux optiques, les fibres sont dopées aux ions terres rares•. Elles sont alors très utilisées dans les domaines des télécommunications (fibres dopées• erbium), de l’industrie et de la médecine (fibres lasers dopées ytterbium). Elles présentent cependant quelques inconvénients au cours de leur vieillissement : pour les applications spatiales, leur transmission devient moins bonne sous l’effet des rayonnements ionisants (rayons cosmiques) et, les fibres lasers dopées ytterbium noircissent lors du pompage laser•. Du savant dosage de deux composants dopants Une équipe du CEA-Iramis lève le voile sur l’origine de la dégradation, incriminant la composition du matériau et en particulier le rôle des dopants. L’opacité est en effet causée par la formation, au cours du temps, d’un certain nombre de défauts ponctuels qui absorbent la lumière dans le visible. Pour comprendre son origine, les chercheurs se sont penchés sur l’implication du phosphore et de l’aluminium, deux autres éléments dopants entrant dans le procédé d’élaboration des fibres. « Une gamme de fibres optiques dopées ytterbium a été fabriquée en modifiant les concentrations respectives en aluminium (Al) et en phosphore (P). Après irradiation des échantillons par rayonnement gamma, il est apparu que le cœur des préformes de fibres ne noircissait pas lorsque le rapport Al/P était inférieur à 1, donc avec une teneur en P supérieure à celle de Al » explique la chercheuse Nadège Ollier. Par la suite, une étude structurale poussée a démontré que l’excès de phosphore permet une bien meilleure dissolution dans le matériau de verre des ions d’ytterbium. Ces résultats laissent suspecter le rôle actif des amas d’Ytterbium dans la perte de performances des fibres. En conclusion, un rapport Al/P inférieur à 1 est mieux adapté aux fibres optiques utilisées pour des applications spatiales. Amélie Lorec• Terres rares : autrement appelés « lanthanides », ce sont des éléments du tableau périodique, compris entre le lanthane et le lutétium. Relativement abondants, ils sont très dispersés et difficiles à extraire.• Dopage : ajout d’impuretés (souvent des ions) dans un matériau pur afin d’en modifier les propriétés, comme la transmission par exemple.• Pompage laser : méthode qui permet d’amplifier les signaux lumineux. CEA-Iramis L’Institut rayonnement et matière de Saclay rassemble sept laboratoires du CEA, en partenariat avec l’École Polytechnique, le CNRS et l’ENSICAEN. Il mène des recherches fondamentales en nanosciences et systèmes complexes pour les énergies et les technologies pour l’information et la santé. Injection d’un faisceau laser dans une fibre optique. Novembre 2012 N°175 11



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