ECXTREM Projet LabeX 2011




Projet ECXTREM - LabeX 2011 (en cours d'évaluation)

Le projet ECXTREM est soutenu par le CNRS et l'Université d'Orléans (Institut Energie et Matériaux Géosciences et Environnement).

This project is closely related to the PlaneX EquipeX project.

coordinator :   Pascal Brault (GREMI)  
s
Partners of the project / Partenaires du projet
GREMI  UMR6606 Groupe de Recherche sur les Milieux Ionisés - Orléans
CEMHTI  UPR3079 Conditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation - Orléans
Accélérateurs
Membre du TGIR-RMN-THC
ISTO ISTO  UMR6113 Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - Orléans
OSUC   Observatoire des Sciences de l'Univers - Centre - Orléans
CRMD CRMD  UMR6619 Centre de Recherche sur la Matière Divisée - Orléans

The ECXTREM 2011 LabeX project (under review) is proposed to the Investissement d'Avenir LabeX call.

Abstract of the project

The LABEX ECXTREM project proposes to create a world leading ensemble for studying materials under extreme conditions e.g. high temperatures, high pressures, plasma or radiation and their combinations. ECXTREM builds on the recognized strengths of the University / CNRS / BRGM campus of Orleans where each partner has developed unique skills in developing world reference experimental settings with application to chemistry, physics, physical chemistry, engineering or earth sciences at both the academic and applied levels with strongly established industrial collaboration. ECXTREM serve as a structuring agent for the sustainable development of attractive training from Licence to Master and PhD at the national and international level. The LABEX ECXTREM project aims at building a comprehensive environment able to strengthen collaborations, open new directions of research and enhance the visibility of the campus with attractive training programs and perspectives in academia and industry.

The elaboration processes or working conditions of numerous materials ranging from the simplest to the more complex often has to face extreme conditions of high temperature, high-pressure, plasma or radiation (cement, glasses, ceramics, aluminum electrolysis, coatings, electronics, materials for energy storage and production…). The control and understanding of theses processes, ageing, evolution are thus a mandatory path both for the fine tuning of the materials properties themselves, and for the effective usage of the necessary energy resources which is part of the environmental emergency and environmental technologies goals of the SNRI. On these subjects the partners of the ECXTREM project have developed unique skills and experimental settings that place them at a central position at the national, european, and international scale with extended networks of academic and industrial collaborations from local SMEs to the national and R&Ds of large industry. This constitutes a strong and well-established basis for building a LABEX that combines cross-fertilizing research, training and valorization in a synergetic environment.

The research part of the ECXTREM project focuses on materials in plasma and under irradiation, materials at high temperature and/or high-pressure and combination of those. These conditions are so specific and complex that a detailed knowledge of processes used in extreme conditions is required in order to optimize and/or develop new processes. This project therefore aims at studying fundamental phenomena involved in reactivity in extreme conditions as well as the interactions between those phenomena:

  • The chemical reactivity in plasma, melted media, at the interfaces and within materials
  • The reactivity of solid, liquid or gaseous media subjected to energy stress (high temperature, high pressure, laser, plasma, particle flux…)

In this field, it is necessary to master not only the tools for accessing these extreme conditions, but also the means to study in situ phenomena and their synergies.

Applications that can be addressed through this LABEX include, among others, the nuclear field for which major breakthroughs are expected concerning the behavior of materials under high temperatures and radiation (particle beam, plasma, and laser). The sensors in extreme conditions can also benefit from technological innovations, especially at high pressures and high temperatures.
ECXTREM proposes to build an academic curriculum with a high visibility and international attractivity based on the unique and internationally recognized research of the partners. The high quality training will be managed in close contact with the forefront research in the Energy-Materials institute. It will feature the “Energy & Materials” Master, and a Post-Graduate school “Energy, Materials and Sciences of the Universe” under the PRES Orleans-Tours.
The valorization project will aim to strengthen the relation with small and medium size companies using the available transfer units in Region Centre: SUReO University of Orleans, CNRS SPV, ARITT and the new SATT.

Le projet LabeX 2011 ECXTREM (en cours d'évaluation) est proposé dans le cadre des appels à projet Investissement d'Avenir - LabeX. 

Résumé du projet

Le projet de Labex Matériaux en Conditions Extrêmes (ECXTREM) est porté par 4 partenaires du campus de recherche Orléanais : le GREMI, le CEMHTI, l’ISTO et le CRMD. Ces laboratoires rassemblent les expertises indispensables pour de telles études et constituent un ensemble incontournable associant des outils uniques en France voire hors des frontières et des expertises internationalement reconnues dans le domaine des hautes températures, des hautes pressions, des plasmas et de l’irradiation. Le LABEX proposé permettra de renforcer les activités de recherche actuelles dans de ce domaine et de développer de nouveaux axes de recherche qui bénéficieront de la mise en commun des expertises reconnues des laboratoires impliqués garantissant ainsi le succès du projet. Le projet de Labex Matériaux en Conditions Extrêmes (ECXTREM) s’inscrit dans la politique du grand campus CNRS – Université d’Orléans. ECXTREM est un élément clé de la structuration de l’Université

Fort de ses atouts, ce projet de Labex Matériaux en Conditions Extrêmes (ECXTREM) vise à apporter à échéance de 10 ans des innovations scientifiques et techniques pour répondre aux défis des conditions extrêmes (hautes températures, hautes pressions, plasmas, irradiations) constituant des contraintes qu’il est nécessaire de maîtriser dans l’élaboration de matériaux et pour une consommation sobre et efficace de cette même énergie dans de nombreux procédés industriels. Ce projet s’inscrit dans les objectifs de la SNRI, en particulier l’axe prioritaire n°2 : l’urgence environnementale et les écotechnologies. Ces conditions sont si spécifiques et complexes qu’une connaissance fine des processus mis en œuvre dans les conditions extrêmes est nécessaire afin de les optimiser et/ou de développer de nouveaux procédés. Ce projet est donc axé sur l’étude fondamentale des phénomènes mis en jeu dans la réactivité en conditions extrêmes et les interactions entre ces phénomènes

  • la réactivité chimique dans les plasmas, les milieux fondus, aux interfaces avec et au sein des matériaux
  • la réactivité des milieux solides, liquides ou gazeux soumis à des sollicitations énergétiques (haute température, haute pression, laser, plasma, flux de particules …).
    Dans ce domaine, il est nécessaire de maîtriser à la fois les outils qui permettront d’accéder à ces conditions extrêmes mais aussi les moyens nécessaires pour étudier in-situ les phénomènes et leurs synergies.
  • la réactivité chimique dans les plasmas, les milieux fondus, aux interfaces avec et au sein des matériaux
  • la réactivité des milieux solides, liquides ou gazeux soumis à des sollicitations énergétiques (haute température, haute pression, laser, plasma, flux de particules …).

Dans ce domaine, il est nécessaire de maîtriser à la fois les outils qui permettront d’accéder à ces conditions extrêmes mais aussi les moyens nécessaires pour étudier in-situ les phénomènes et leurs synergies.

Les applications qui pourront être abordées dans le cadre du Labex concernent, entre autres, les domaines du nucléaire pour lesquelles des avancées majeures sont attendues sur le comportement des matériaux à hautes températures et sous irradiation (faisceau de particules, plasma, laser). Les capteurs en conditions extrêmes constituent également un champ d’application fécond pour des innovations technologiques décisives en particulier à haute pression et haute températures.
Outre l’accueil de chercheurs de haut niveau nationaux ou internationaux, le projet de recherche ECXTREM s’appuie sur un parcours de formation cohérent avec les orientations politiques locales et en parfaite adéquation avec les compétences orléanaises. ECXTREM permettra d’étoffer une offre de formation déjà unique en son genre et de très haut niveau étant donné le savoir-faire local.