Post-doctorant sur la récupération d'énergie et la gestion de l'énergie pour les textiles intelligents
MINES Saint-Étienne

Post-doctorant sur la récupération d'énergie et la gestion de l'énergie pour les textiles intelligents

France 22 avr. 2021

À PROPOS L'INSTITUTION

L'École des Mines de Saint-Étienne est la plus ancienne école d'ingénieurs d'élite de France en dehors de Paris, et la cinquième plus ancienne des 250 grandes écoles de France.
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DÉTAILS OPPORTUNITÉ

Université étatique
Région
Pays hôte
Date limite
22 avr. 2021
Niveau d'études
Type d'opportunité
Spécialités
Pays éligibles
Cette opportunité est destiné à tous les pays
Région éligible
Toutes les régions

Environnement

Les activités de recherche du Département Electronique Flexible sont dédiées au développement de briques technologiques adaptées à la réalisation de composants électroniques flexibles ou / et extensibles pour des applications en électronique intelligente (interface homme-machine, IoT, smart sensing, bio robotique / mimétique ... , dispositifs minces, flexibles et conformables répandre la recherche de nanomatériaux, récolte et stockage d'énergie à l' intégration hétérogène sur des substrats souples / extensibles. le projet prendra profit des installations de microfabrication et de caractérisation mis à la disposition par le 660m 2 chambre propre et la plate - forme technologique « MicroPackS ».

https://www.mines-stetienne.fr/en/research/scientific-departments/flexible-electronics-department-fel/

Contexte et objectifs

Les textiles électroniques ou les textiles intelligents sont des textiles avancés qui incluent des fonctionnalités électroniques allant des pistes conductrices à la détection / actionnement, aux communications, au microtraitement et à la gestion de l'alimentation. Le marché des e-textiles devrait atteindre 2 milliards de dollars d'ici 2029. Les e-textiles fournissent une plateforme qui devrait permettre un déploiement imperceptible de capteurs et d'actionneurs, avec de nombreux domaines d'applications (militaire, vêtements de sécurité, sport, santé). L'un des problèmes clés reste l'alimentation des textiles électroniques, car l'énergie est généralement fournie par des batteries rigides qui empêchent l'imperceptivité de l'ensemble de l'appareil. De plus, ces batteries doivent être changées ou rechargées régulièrement. Cela pose donc un problème majeur si l'accès à un point de charge est limité ou un problème écologique si des batteries non rechargeables sont utilisées. De nos jours, la récupération d'énergie in situ est majoritairement réalisée à l'aide de panneaux photovoltaïques, qui présentent l'inconvénient de ne fonctionner que pendant la journée, en plein air et par temps clair.

Dans ce contexte, l'objectif global de ce projet est de développer un système d'alimentation autonome flexible intégré dans le textile, afin d'alimenter des systèmes basse consommation, de l'ordre de quelques mW en instantané, comme le suivi physiologique à long terme. Ce système autonome sera composé d'un tissu à base de fils textiles tribogénérateurs avec sa propre électronique flexible pour la charge passive et le stockage d'énergie.

La description

Le post-doctorant concevra, développera et intégrera, dans un vêtement, le système passif (chargeur) qui récolte les charges générées par le textile triboélectrique et les accumule dans la batterie flexible. L'élément clé de ce chargeur sera le transformateur composé de bobines de couplage.

État de l'art sur les technologies d'intégration électronique dans les textiles

La première tâche sera d'établir l'état de l'art sur les dernières recherches menées sur l'intégration des fonctions électroniques dans les textiles. A travers cette étude, les limites des interconnexions physiques pour leur utilisation dans des circuits hautement déformables seront mises en évidence, ainsi que l'impact des déformations sur l'efficacité du couplage entre bobines. Les derniers développements en matière d'interconnexion sans fil basée sur l'utilisation des radiofréquences seront également étudiés. Cette étude bibliographique devrait conduire à la définition d'options pour le développement des briques technologiques du chargeur.

Etude et développement de chargeur

Cette étude se concentrera d'abord sur le transformateur du chargeur constitué de bobines primaire et secondaire. L'optimisation et la stabilité du couplage inductif entre les bobines seront la clé de l'efficacité du chargeur. L'impact des déformations mécaniques sur le couplage sera étudié en combinant une approche expérimentale (caractérisation du couplage sous essais mécaniques calibrés) et une approche de modélisation (simulation par éléments finis du dispositif). Ensuite, le transformateur devra être intégré dans l'ensemble du chargeur sur substrat souple. Son intégration dans le vêtement et ses connexions avec le générateur et la batterie seront la dernière partie de ce travail dans le but de faire un démonstrateur final complet.

Le post-doctorant doit avoir une formation en science des matériaux, physique ou microélectronique et avoir de l'autonomie et de bonnes compétences en communication. Il devra travailler avec différents acteurs, principalement en charge du développement textile triboélectrique et des batteries flexibles. C'est une bonne opportunité pour un candidat talentueux qui fait preuve de curiosité et de goût pour le prototypage dans la «culture maker».

Date de début: de mars à juin 2021

Durée: 12 mois

Salaire brut:

- 3080 € / mois pour moins de 3 ans d'expérience

- 3213 € / mois pour plus de 3 ans d'expérience

Pour postuler, veuillez envoyer un court CV (max.2 pages), la liste des publications et deux lettres de recommandation à:

Pr. DJENIZIAN Thierry ( thierry.djenizian@emse.fr )

Professeur, chef du département FEL

Ecole des Mines de Saint Etienne,

Campus Georges Charpak Provence

880 route de Mimet

13120 Gardanne

France

Pr. BODDAERT Xavier ( boddaert@emse.fr )

Professeur associé, département FEL

Ecole des Mines de Saint Etienne,

Campus Georges Charpak Provence

880 route de Mimet

13120 Gardanne

France

Dr DELATTRE Roger ( roger.delattre@emse.fr )

Professeur assistant, département FEL

Ecole des Mines de Saint Etienne,

Campus Georges Charpak Provence

880 route de Mimet

13120 Gardanne

France

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