ARTISTIC
Porteur du projet : Alejandro A. FRANCO - Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides (LRCS
)
Le projet ERC Starting Grant « Advanced and Reusable Theory for the In Silico- optimization of composite electrode fabrication processes for rechargeable battery Technologies with Innovative Chemistries » ARTISTIC vise à développer un nouveau modèle théorique permettant de rationaliser la fabrication des batteries Li-ion et ainsi accélérer l’intégration de nouveaux matériaux en vue d’augmenter leur densité d’énergie massique et volumique.
Site internet du projet
BLACKJACK
Porteur du projet : Rémi BARDENET - Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille (CRIStAL
)
Le projet « Fast Monte Carlo integration with repulsive processes » BLACKJACK porte sur les méthodes Monte Carlo, c'est-à-dire les algorithmes probabilistes d'intégration numérique. Il s'intéresse aux applications en statistiques pour la physique et la biologie expérimentales. En effet, pour un statisticien bayésien, toutes les réponses aux questions que vous vous posez passent par le calcul d'intégrales. Le point fort des algorithmes de Monte Carlo est leur grande applicabilité, même en haute dimension. Leur point faible est leur convergence lente qui requiert de résoudre numériquement un grand nombre de fois les équations complexes qui régissent les phénomènes physiques étudiés.
BRYOFIT
Porteuse du projet : Christelle FRAISSE - Evolution, Ecologie et Paléontologie (Evo-Eco-Paléo
)
La sélection naturelle est un pilier de la biologie évolutive, mais les facteurs qui déterminent son efficacité sont encore mal compris. Un facteur proposé est le niveau de ploïdie d'un organisme : l'efficacité de la sélection devrait être réduite chez les organismes diploïdes par rapport aux haploïdes, car l'effet d'une mutation peut être masqué par la copie ancestrale se trouvant sur le chromosome homologue chez un organisme diploïde. Dans le projet ERC Starting Grant « Selection efficacy at intraspecific and interspecific scales: insights from haplo-diplontic plants » BRYOFIT, il est proposé d'utiliser un groupe de plantes peu étudié, les bryophytes, afin de mieux comprendre ces processus. Leur cycle de vie est caractérisé par l'alternance d'une longue phase haploïde et d'une courte phase diploïde. Les deux phases étant macroscopiques, il est possible de comparer l'efficacité de la sélection aux deux niveaux de ploïdie, et d'en déduire comment la ploïdie affecte l'efficacité de la sélection adaptative, purificatrice, et contre les hybrides. Ce projet vise plus largement à améliorer notre compréhension de l'adaptation et de la spéciation.
EMERGENTOPO
Porteur du projet : Alberto AMO GARCIA - Laboratoire de physique des lasers, atomes et molécules (PhLAM
)
Le projet ERC Consolidator Grant « Topological photonics research receives a boost » EMERGENTOPO, vise à développer de nouvelles stratégies pour manipuler efficacement la lumière dans des circuits photoniques sur puce. Ces dernières années, les puces photoniques sont apparues comme une alternative possible aux micro-puces électroniques qu’on trouve dans les immenses centres de données, utilisant de la lumière à la place d’un courant électrique. Potentiellement plus économes en énergie et plus rapides en temps de calcul, l’un des grands handicaps de ces puces photoniques est la difficulté à acheminer la lumière dans des circuits à l’échelle micrométrique. Une stratégie très prometteuse pour résoudre ce problème consiste à fabriquer des circuits photoniques dans des plaques semi-conductrices structurées suivant des motifs présentant certaines symétries, par exemple selon une géométrie en nid d’abeilles. Un phénomène remarquable a été observé lorsque l’on juxtapose deux puces de géométries différentes, il se forme, dans certaines conditions, un canal de transmission de la lumière permettant un transport photonique ultra-efficace. Ainsi, la lumière peut franchir sans aucune perte des virages très serrés, sur quelques micromètres. C’est ce qu’on appelle un circuit topologique. Le projet EmergenTopo vise à démontrer l’existence de nouvelles configurations dans lesquelles ces circuits topologiques peuvent être réalisés.
FourIntExP
Porteur du projet : Danylo RADCHENKO - Laboratoire Paul Painlevé (LPP
)
Au sein de métaux ou de cristaux par exemple, les atomes s’agencent en effet selon des structures régulières. Et cette organisation périodique ne doit rien au hasard : elle permet de minimiser l’énergie des interactions électromagnétiques entre les atomes, ce qui assure la stabilité de la matière.Quelles structures un ensemble de particules placé dans un champ de force électromagnétique adopte-t-il ? Et parmi les agencements possibles, quels sont ceux qui minimisent l‘énergie des interactions ? Dans le cas d’un grand nombre de particules ou de géométries tridimensionnelles, la réponse est loin d’être immédiate tant la multitude de configurations possibles à envisager est vaste ! Les outils conceptuels de l’analyse de Fourier concernent les fonctions périodiques qui prennent des valeurs identiques à des intervalles donnés, comme dans les cristaux dont les propriétés sont elles-mêmes périodiques. Ces outils s’avèrent particulièrement adaptés pour les problèmes auxquels le projet compte s’attaquer, relatifs par exemple à la théorie des formes complexes – qui concerne des fonctions mathématiques définies pour certaines structures répétitives (comme le sont les agencements de cristaux) – et à l’optimisation géométrique, dont l’objet est précisément de déterminer des solutions possibles à des problèmes de minimisation. L'objectif du projet ERC Starting Grant « Fourier Interpolation and Extremal Problems » FourIntExp est de s’intéresser à ces différents thèmes de travail et à leurs apports mutuels, pour espérer démontrer la conjecture Cohn-Kumar.
GEMINI
Porteur du projet : Frédéric SAUVAGE - Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides (LRCS)
Comprendre la dynamique structurale des pérovskites halogénées lorsque la lumière est absorbée et établir s’il existe un lien entre ce tout premier mécanisme et la dégradation de ces matériaux, ce sont ces deux questionnements qui sont au cœur du projet GEMINI. La dynamique structurale n’est pas connue à ce jour et la description des mécanismes de dégradation repose principalement sur des expériences comparatives ex situ. Une approche qui ne révèle ni les mécanismes premiers de la dégradation, ni les chemins de propagation. GEMINI devrait permettre de combler cette lacune grâce à une approche multi-échelle (nano, micro et macroscopique) et multi-temporelle (femto-pico-nano...-secondes jusqu’aux heures) des phénomènes de dégradation sous contraintes externes. Pour cela, des développements techniques spécifiques sont au centre du projet tels qu’un système de pompe optique et sonde X pour la diffraction afin de résoudre la dynamique structurale des pérovskites. Des chambres d’analyses in situ et operando associées à des techniques de caractérisations avancées comme la spectroscopie ultra-rapide et la spectroscopie à résonance paramagnétique permettront de sonder l’évolution des états électroniques. Enfin, l’imagerie en 4D-STEM, couplée à des méthodes de diffraction aidera à comprendre la propagation des défauts de l’échelle atomique à celle macroscopique
IONOS
Porteur du projet : Fabien ALIBERT - Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN
)
Le projet ERC Consolidator Grant « An ionoelectronic neuromorphic interface for communication with living systems » IONOS vise au développement d’outils numériques pour mieux sonder, stimuler et enregistrer les signaux du cerveau. Grâce à une approche bioinspirée, ces travaux vont notamment permettre l’optimisation de l’enregistrement des signaux électriques basée sur des mécanismes d’apprentissage pour un stockage « intelligent » des données.
MultiphysMicroCaps
Porteuse du projet : Anne-Virginie SALSAC - Biomécanique et bioingénierie (BMBI
)
Le projet ERC Consolidator Grant « Multiphysics study of the dynamics, resistance and delivery potential of deformable Micro-Capsules » MultiphysMicroCaps porte sur la thématique de l’encapsulation à l’aide de microcapsules déformables, constituées d’une membrane protégeant. Les microcapsules offrent un énorme potentiel dans le monde de l’ingénierie des procédés. Elles sont à la source d’applications innovantes dans de nombreux domaines, tels les biotechnologies, la pharmacologie, le stockage d’énergie et l’industrie alimentaire. Par exemple, dans le domaine de la santé, des microcapsules permettent de libérer lentement (parfois même pendant 6 mois) une quantité précise de médicament dans l’organisme. Cependant, aucune plateforme expérimentale n’existe pour tester globalement leur comportement et des phénomènes importants comme leur rupture ont à peine été étudiés ou modélisés : tel est l’objet du projet.
Site internet du projet
NoStaHo
Porteur du projet : John-Christos VASSILICOS - Laboratoire de Mécanique des Fluides de Lille - Kampé de Fériet (LMFL
)
Les cinq dernières années ont été marquées par un certain nombre d’avancées qui bouleversent les manuels sur la turbulence et créent une opportunité sans précédent pour une percée potentiellement décisive dans notre compréhension fondamentale et générale des écoulements turbulents qui sont généralement non stationnaires et/ou non homogènes. Ces avancées récentes concernent la non-stationnarité et la non-homogénéité de manière fondamentale et ouvrent de nouvelles opportunités de recherche avec de nombreuses nouvelles questions et hypothèses. Le projet Advanced Grant « Non-stationary Non-homogeneous Turbulence » NoStaHo, saisira ces nouvelles opportunités de recherche avec une combinaison de moyens expérimentaux, de calculs et de théories appliquées à une variété d’écoulements turbulents, y compris divers sillages turbulents, jets, couches limites ainsi que des écoulements turbulents en canal, de la turbulence périodique et des écoulements turbulents confinés tels que les mélangeurs. Le résultat attendu est une compréhension fondamentale et une théorie de la turbulence non-stationnaire et/ou non-homogène, ainsi qu’une feuille de route pour les futures méthodes de prédiction des écoulements turbulents.
Site internet du projet
POSEIDON
Porteur du projet : Marco MINIACI - Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN)
L'intérêt croissant pour les énergies marines renouvelables et les activités humaines liées aux océans sont les principales causes d'une augmentation alarmante du niveau de bruit dans les océans et les mers. Néanmoins, les performances des systèmes d'atténuation du bruit sous-marin sont depuis longtemps et encore maintenant limitées par le fait que la dissipation est intrinsèquement faible à l'échelle sub-longueur d'onde. A l’heure actuelle, il n’existe pas de solution efficace pour atténuer les ondes sous-marines sur des plages de fréquences basses et larges bandes. Le projet ERC « Starting Grant Unconventional principles of underwater wave control in the sub-wavelength regime » POSEIDON vise à rattraper ce retard scientifique et technologique en développant une nouvelle classe de métamatériaux permettant une réflectivité et absorption des ondes sans précédent sur des larges plages de fréquences sub-longueur d’onde. Le projet explorera la relation intime entre la microstructure et les propriétés vibrationnelles macroscopiques d'un métamatériau multi-échelle immergé dans un fluide lourd, en espérant pouvoir s’inspirer de solutions naturelles déjà optimisées pour un tel objectif.
RevLog Redux
Porteur du projet : Leone GAZZIERO - Savoirs, Textes, Langage (STL
)
Experts et profanes dans à peu près tous les domaines du savoir, décideurs et acteurs à tous les niveaux de la vie publique, influenceurs et influencés dans les différents médias et sphères de la communication orale et écrite, ne semblent jamais être à court de mauvais arguments. Cela va de pair avec l’engouement sans cesse renouvelé que les dérives de l’argumentation et les vices de raisonnement suscitent parmi les théoriciens et les historiens de l’argumentation, les philosophes de métier et autres spécialistes des sciences de l’homme et de la société. Force est de constater toutefois que, sans exception notable, la critique contemporaine de la raison sophistique dans toutes ses formes et manifestations s’illustre par son ignorance des théories médiévales de l’argumentation fallacieuse, alors même que le Moyen Âge peut être considéré comme la période qui plus que toute autre a contribué à la découverte et à l’analyse des facteurs qui déraillent le cours ordinaire des nos raisonnements et de nos échanges argumentés. De fait, le tableau qui ressort généralement de la littérature contemporaine c’est qu’entre le coup d’envoi aristotélicien, l’étude des sophismes et autres paralogismes a dû attendre l’âge de Port Royal et de John Locke pour commencer à se développer pour de bon.
Le projet RevLog Redux montrera qu’il s’agit là d’une distorsion de la vérité historique et s’efforcera de restituer toute la richesse de la réflexion médiévale sur l’argumentation fallacieuse en explorant — par-delà les barrières linguistiques disciplinaires et culturelles — les façons dont les logiciens, les théologiens et les juristes de langue et culture arabe, grecque, hébraïque et latine ont décrit, classifié et déterminé les lois qui règlent les bonnes pratiques en matière d’argumentation et les entorses qu’elles souffrent aux mains de discuteurs et raisonneurs peu scrupuleux.
Pour ce faire, RevLog Redux développera une infrastructure informatique intégrée pour gérer la richesse et la complexité des données, des informations et des connaissances produites : à savoir, « AskSten (Demande-à-Sten ») (comme dans « ask Sten Ebbesen (demande à Sten Ebbesen) »), un environnement de recherche virtuel multicouche dont les archives numériques, la base de connaissances, l'architecture Web sémantique et le déploiement en ligne amélioreront considérablement l'expressivité formelle et la cohérence des résultats du projet. AskSten comprendra également une encyclopédie de l'argumentation illégitime en libre accès. Ceci sera réalisé en partenariat avec Roberta Padlina (Université de Genève), Shahid Rahman (Université de Lille) et Tony Street (University of Cambridge).
TopoChipTHz
Porteur du projet : Alberto AMO GARCIA - Laboratoire de physique des lasers, atomes et molécules
Les récentes avancées en technologie térahertz (THz) ouvrent la voie à des communications sans fil ultra-rapides, avec des débits bien supérieurs à ceux des systèmes 5G actuels. En exploitant des fréquences entre 300 et 600 GHz (gigahertz), les futures technologies 6G pourraient atteindre des vitesses de transmission allant jusqu’à 1000 Gbits (gigabits) par seconde, révolutionnant des applications comme les réseaux urbains ou la transmission de vidéos non compressées. Cependant, ces technologies se heurtent à des obstacles, notamment pour traiter les signaux à des fréquences aussi élevées. Les solutions actuelles sont volumineuses, coûteuses et des vitesses limitées.
Ce projet propose de développer un démodulateur THz intégré sur une puce de silicium, basé sur des cristaux photoniques topologiques. Ces type de cristal photonique permet la transmission et la manipulation de la lumière sans pertes sur des tailles extrêmement compactes. Ce système offrira une bande passante de démodulation de plus de 50 GHz pour des signaux à 300 GHz, tout en étant plus performant que les systèmes électroniques traditionnels. Avec sa taille réduite, sa scalabilité et son faible bruit, ce démodulateur établira une nouvelle référence, plaçant la 6G à portée de main pour des applications concrètes et ultra-rapides.
TUSCany
Porteur du projet : Romain PERRETI - Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN)
L'ADN et les protéines sont des macromolécules et ces dernières assurent la plupart des fonctions du vivant. Elles ont donc un rôle central en biologie et en médecine et leur fonction découle de leur structure à l'échelle nanométrique. Cependant, il est actuellement difficile de sonder et de modifier cette structure dans des conditions proches de celles de l'environnement physiologique. Le projet « Terahertz Ultra Strong Coupling for mAcromolecules structure aNalYse & control » TUSCaNy vise à relever ce défi en développant des outils de micro/nano photonique THz pour analyser les vibrations de ces macromolécules, puis en mettant en œuvre le couplage fort pour les modifier. Les expériences seront réalisées à des températures allant de la cryogénie à la température corporelle, sur des échantillons allant des cristaux jusqu'aux cultures cellulaires en étudiant notamment la propagation des prions et l'assemblage des capsides virales.
Ces résultats pourraient permettre de mieux comprendre et de contrôler la structure des macromolécules, et avoir un impact sur les maladies liées à des anomalies de cette structure, comme la maladie d'Alzheimer.
