14 technologies du domaine de l'énergie proposées par les chercheurs aux industriels

U N É V É N E M E N T D U P R O G R A M M E C V S T E N E

Une sélection nationale de 14 technos proposées aux industriels par les chercheurs

8E ÉDITION DES BOURSES AUX TECHNOS

GRENOBLE 22 MAI 2014

THÈME: ÉNERGIE

Intéressé par une techno proposée?...

=> Contactez un Business Developer de l’Institut Mines-Télécom pour être mis en relation avec le chercheur concerné

CONTACT: [email protected]

[ 2 ]

Liste des technologies proposées (1/2)

• ACHeaVE: Advanced Clean Heat Valorisation into Electricity - Mines ParisTech (slide 5)

• Pilote de formage lampes pour application duale : composites et métaux - Mines Albi (Slide 13)

• Pilote EDyCO - Elaboration Dynamique de Composites Organiques - Mines Albi (Slide 18)

• SYNERGIE: Système versatile de mesure de l’énergie dans les réseaux de capteurs - Telecom Lille (Slide 23)

• EnergySlider: Exploitation unifiée des données issues des flux de réseaux de capteurs énergétiques - Telecom Saint-Etienne (Slide 28)

• Green Energie for mobile devices - Sup’Com Tunis (Slide 33)• Micro-batterie - CEA Leti (Slide 38)

[ 3 ]

Liste des technologies proposées (2/2)

• IDEAL Cell: nouveau concept de Pile à Combustible (PAC) Haute Température - Mines ParisTech (Slide 43)

• CAGE: Contrôle Automatique de Gain à Efficacité énergétique améliorée -Telecom Bretagne (Slide 48)

• Ootee: outil logiciel d’aide à la conception de convertisseurs statiques d’électronique de puissance – Laplace (Slide 53)

• SAMELEC - Spreader A Métal Liquide pour les Composants Électroniques - Grenoble INP (Slide 60)

• Membranes à nanofils métalliques- Grenoble INP (Slide 65)

• Colaminage de Métaux; substrat IGBT architecturé 3D - Mines ParisTech (Slide 71)

• AluArmé: Matériaux bi-métalliques architecturés obtenus par colaminage - Mines ParisTech (Slide 76)

[ 4 ]

[ 5 ]

ACHeaVE Advanced Clean Heat Valorisation into ElectricityCONSORTIUM DE VALORISATION THÉMATIQUE CVSTENE

CES ARMINES – MINES PARISTECH

Identité du porteur du projet

■ Nom : BOU LAWZ KSAYER

■ Prénom : Elias

■ Laboratoire : ARMINES – CES

■ Poste: Responsable de projet, docteur en énergie

■ Lien CV: http://fr.linkedin.com/pub/elias-bou-lawz-ksayer/74/821/827

■ Co-auteurs/co-inventeurs: Brevet en cours de déposition

6

http://fr.linkedin.com/pub/elias-bou-lawz-ksayer/74/821/827

Technologie ACHeaVE

■ ACHeaVE: Récupération optimisée de la chaleur des fumées industrielles avec intégration de dépollution (Advanced Clean Heat Vaorisation into Electricity)

■ La technologie consiste à récupérer la chaleur sensible et latente des fumées industrielles en utilisant des échangeurs à contact direct (à garnissage) et à dépolluer les fumées en captant principalement les SOx.

■ La modélisation de la technologie a été développée dans une thèse soutenue en Septembre 2013. Une preuve de concept optimisée est en cours de développement.

■ ACHeaVE permet d’avoir des rendements énergétiques globaux optimisés avec une dépollution poussée des fumées

■ Coûts d’installation et ROI avantageux

7

Technologie ACHeaVE : Schéma de principe

■ Système de récupération de chaleur fumées – eau en utilisant un échangeur à garnissage (CU)

■ Boucle de caloporteur à eau

■ Unité de traitement d’eau

■ Système de conversion de chaleur en électricité: ORC simple optimisé

8

Entrée FuméesEntrée Fumées

Sortie FuméesSortie Fumées

Traitement d’eau

Traitement d’eau

Entrée d’eau ds

CU

Entrée d’eau ds

CU

Sortie d’eau de

CU

Sortie d’eau de

CU

Pompe d’eauPompe d’eau

PompePompeTurbineTurbine GénérateurGénérateur

CondenseurCondenseur

Sortie d’eauSortie d’eau

Entréed’eauEntréed’eau

HEX plaqueHEX plaque

DébitmètreDébitmètre

Premier pilote ACHeaVE

Puissance thermique ~1.5 MW Puissance électrique ~100 kWe

Système ORC 100 kWe Système de récupération de chaleur latente et sensible 1.5 MW

9

Applications ACHeaVE

■ La technologie, ayant deux volets (récupération d’énergie et dépollution), vise les fumées industrielles : des chaudières industrielles, des cimenteries, des incinérateurs, des séchoirs industriels et des raffineries.

■ Pistes de monétisation possibles

►Piste 1: La valorisation de la chaleur récupérée des fumées qui sera soit vendue pour le chauffage urbain soit convertie en électricité via des systèmes de Rankine organique.

►Piste 2: La dépollution des fumées réduira les taxes écologiques et évitera d’utiliser d’autres systèmes de dépollution très coûteux.

10

Modèle de valorisation et de coopération envisagées

■ Nature de la transaction

• Vente de licences

■ Périmètre de la transaction

• Brevet, droit d’auteur, savoir-faire, assistance technique

• Recherche avancée sur les nouveaux verrous de la technologie

11

[ 12 ]

PILOTE de formage lampes pour application duale : composites et métaux

Institut Clément ADER Albi – Mines Albi

GÉRARD BERNHART

[ 13 ]

1 - La technologie

14

L’originalité du pilote est d’associer un chauffage infrarouge par lampes d’une plaque métallique ou composite à une mise en forme par une pression de gaz (gonflage).

Maturité de la technologie : TRL 4 à 6 suivant type de pièces visées

L’application métallique concerne le formage superplastique de tôles d’aluminium ou de titane. Le pilote procédé vise à démontrer qu’il est possible de ne chauffer que la tôle, l’outillage restant à basse température ce qui induit ainsi une réduction de consommation énergétique par rapport au procédé conventionnel. Cette technologie permet également d’économiser en coûts non récurrents (coûts de moules, d’une presse à plateau chauffant).

L’application composite concerne le formage des composites thermoplastiques. L’utilisation des matériaux thermoplastiques est croissante du fait de leur meilleure tenue au choc et des contraintes hygiène-sécurité-environnement réduites. Ce pilote a pour objectif principal d’étudier l’application du procédé de formage/compactage de textiles poudrés ou co-tissés, assemblés sous membrane à vide, chauffés par infra-rouge puis déformés par gonflage au gaz inerte.

2 - Applications - Use cases

■ Cas d’usage possibles de la technologie :

– Mise en oeuvre de composites à matrice thermoplastique ou de métaux pour le secteur aéronautique, plus largement pour le secteur des transports,

– Technologie adaptée à la mise au point de nouvelles technologies de mise en forme de plaques à haute rempérature,

– Technologie adaptée, en l’état, à la fabrication de pièces de petites tailles et petites séries (notamment prototypes),

–Technologie accessible à des PME, TPE.

15

3- Modèle de coopération envisagé

■ Objet de la coopération– Savoir-faire

– Formation avancée à l’utilisation de la technologie

– Base de données

– Etudes rhéologiques

– Optimisation de procédé

– Projet d’innovation collaboratif.

16

[ 17 ]

PILOTE EDyCO - Elaboration Dynamique de Composites Organiques

Institut Clément ADER Albi – Mines Albi

OLIVIER DE ALMEIDA

[ 18 ]

1 - La technologie

19

Le pilote EDyCO est un procédé destiné à la fabrication de pièces composites structurales hors autoclave à matrice thermoplastique ou thermodurcissable par thermocompression

Il intègre un concept de chauffage de moules par induction développé par RocTool, particulièrement adapté à la fabrication en grande série de pièces de tailles petites à moyennes.

Cette nouvelle technologie permet d’atteindre des cinétiques rapides de chauffage et de refroidissement des moules, ce qui permet de réduire de manière significative les temps de cycle, et par conséquent les coûts de fabrication de pièces composites.

Maturité de la technologie : TRL 5 à 8 suivant type de pièces visées


■ Cas d’usage possibles de la technologie :

– Mise en oeuvre de composites à matrice thermodurcissables ou thermoplastique pour le secteur aéronautique, plus largement pour le secteur des transports,

– Procédé hors autoclave est particulièrement adapté aux pièces de tailles petites ou moyennes devant être produites en grande série,

– Pièces d’intérieur cabine, pièces combinant plusieurs fonctions (structurales, thermiques, ...)

–Technologie accessible à des PME, TPE.

20


■ Objet de la coopération– Savoir-faire

– Formation avancée à l’utilisation de la technologie

– Base de données

– Développement de nouveaux matériaux

– Optimisation de procédé

– Projet d’innovation collaboratif.

21

[ 22 ]

Chauffage de moules par Induction électromagnétique

60 mm

Le pilote EDyCO est un procédé

destiné à la fabrication de pièces

composites structurales hors

autoclave à matrice

thermoplastique ou

thermodurcissable par

thermocompression.Cette nouvelle technologie permet d’atteindre des cinétiques rapides de chauffage et de refroidissement des moules,

ce qui permet de réduire de manière significative les temps de cycle, et par conséquent les coûts de fabrication de

pièces composites.

Il intègre un concept de chauffage

de moules par induction

développé par RocTool,

particulièrement adapté à la

fabrication en grande série de

pièces de tailles petites à

moyennes.

Technologie Cage System® Technologie 3iTech®

Quelques exemples d’essais de faisabilité déjà réalisés…Géométries complexes : Coin

de MalleReprises de Plis intégrées

Imprégnation de Semi-produits variés

Feuillards Inox

Plis de semi-produit

Consolidation satisfaisante au niveau de la reprise de pli

TgPEEK = 143°C

TfPEEK = 343°C

Principe

Performances et Limitations

Co-Tissé

Poudré

Co-Mêlé

2 demi-bobines

solidaires de

chaque partie du

moule assurant la

conductivité

électrique de

l’inducteur lorsque

la presse est

fermée.

Avantages:

• Cinétiques de chauffage et de refroidissement exceptionnelles en thermocompression composites.

• Inertie négligeable permettant de réaliser des cycles complexes.

Inconvénients :

• Tolérances dimensionnelles difficiles à respecter en épaisseur faible (<3mm)

• Gradients thermiques à la surface du moule inhérents à la dissymétrie de l’inducteur

• Impossibilité de placer des inserts métalliques dans l’entrefer du moule (câles, surépaisseurs)

Principe

Performances et Limitations

Avantages:

• Tolérances dimensionnelles satisfaites même à faible épaisseur (<1mm)

• Chambre de compression intégrée

• Homogénéité thermique de la surface moulante

• Possibilité d’utiliser des inserts ou des moules

Inconvénients :

• Inertie de chauffage et de refroidissement importante

• Refroidissement délicat (vapeur d’eau sous pression)

Absence de système de chauffage

intrusif ayant permis de placer de

nombreux canaux de

refroidissement dans les empreintes

du moule

Induction générée à l’intérieur du

moule par une tresse de cuivre

faisant des allers retours sous le

plan de moulage

Inducteur souple

de cuivre isolé du

moule par une

gaine de verre et

une gaine de siliceCanaux de refroidissement

perpendiculaires à

l’inducteur et disposés de

part et d’autre du plan

inducteur

Institut Clément Adersite d’AlbiCampus Jarlardroute de Teillet 81000 Albi

Bou

rse

aux

tech

nolo

gies

- é

ner

gie

Synergie: Système versatile de mesure de l’énergie dans les réseaux de capteursTélécom Lille

LAURENT CLAVIER

ROMAN IGUAL-PEREZ

VIKTOR TOLDOV

[ 23 ]

Introduction

24

La technologie

25

Mesure de la consommation de l’énergie en temps réel par composant (Hardware) / par fonction (Software)

Capteur

Microcontrôleur

Microcontrôleur

CommunicationRF Module RF basse

consommation

Mémoire externe

Mémoire externe

NŒUD

PLATEFORME DE MESURE

Connexion série PC

Amplificateurs différentiels

Conclusions

26

Synergie

Capteurs Microcontrôleur

Communication

RF

Memoire externe

ENERGIE

[ 27 ]

JULIEN SUBERCAZE

CHRISTOPHE GRAVIER

GAUTHIER PICARD

FRÉDÉRIQUE LAFOREST

JULES CHEVALIER

SYED GILLANI

28

EnergySlider

Source : IEA,World Energy Outlook 2010

29

•Modèle modernisé de réseau é lect rique plus e fficace•Intègre des technologies du numérique e t de l'informat ion

• Les État s-Unis est iment invest ir ent re 338 e t 476 milliards de dollars dans le déve loppement d 'infrast ructures Smart Grid d'ici 2020

D'ici 2035 la consommat ion é lect rique mondiale va doubler

La capacité , fiabilit é, e fficacité e t durabilit é du réseau élect rique seront de plus en plus crit iques

L'engagement de l'u tilisateur final deviendra incon tournable

Smart Grid

EnergySlider

Evolution de la consommation é le ctrique jus qu'e n 2035

EnergySlider

30

Cont raintes :

• Gest ion des flot s de données colossaux (cap teurs énergét iques)

• Exploit at ion en temps réel

• Intégrat ion d'informat ion extensible du fait de la diversité des flux en trant s

• Service de consult at ion in te ractive pour les ut ilisateurs finaux

• Service de surveillance pour les fournisseurs de service

EnergySlider

31

Solut ions : Modèle d'informat ion Smart Grid

Ut ilisat ion des technologies du Web Sém ant ique e t de BigData

Ext ract ion d 'événemen ts en u tilisant : Traitem ent d'événement complexes Raisonnement dist ribué à l'éche lle du Cloud

Exploit at ion unifiée des données de Flux de réseaux de cap teurs

[ 32 ]

Descriptif de la technologie

Big data sémantique

Exploitation unifiée des données issues des flux de réseaux de capteurs énergétiques et des big data sémantiques.

Raisonnement distribué à l’échelle du cloud, haute scalabilité

Traitement temps réel d’événements complexes en large volume

Ontologie de domaine SmartEnergy

Applications - Cas d’usage

Smart Energy

Analyse temps réel des données issues des capteurs SmartGrid

Aide à la décision

Intégration sémantique du SI

Modélisation sémantique secteur énergétique

Informations relatives à la valorisation

Du POC à l’exploitation

Système aujourd’hui à l’état de preuve de concept

But : exploitation en mode SaaS

Besoin : industrialisation du POC, financement, montage de structure

PORTEUR DE LA TECHNO

Green Charger for Mobile

CHRAIGUI SOUFIENE

MEDIATRON LABORATORY, SUP’COM TUNISIA.

[email protected]

[ 33 ]

1 - Motivation

■ State of the art

■Objectifs:

– Provide « self energy » for mobile devices

– Increase autonomy

34

2 - Green Charger for mobile devices ?

■ Characteristics of mobile devices : – Mobility

– Low Power

■Our technologie: – Convert mechanical energy into electrical low power energy

vibrations + rotations electrical energy

35

Mechanical energy• Vibration• rotation

Enercy convertion• DC Low power• DC-DC booster

Devices• Storage (battery)• Low power transmiter


■ Nature de la transaction envisagée pour la technologie–Improve the conception for marketing (design, cost and integration)

–Prototype validation

■ Objet du transfert / de la coopération– Intellectual Property: publishing and patent registration

– Création d’une start-up

■Perspective–Generalization on other areas (Sport, Agriculture, Industry, automotive, ...).

36

[ 37 ]

Micro-Batteries Embarquées

PHILIPPE PANTIGNY – RAPHAËL SALOT

[ 38 ]

1 - La technologie

■ micro-stockage d’énergie, du µA.h à quelques 10 mA.h, sous des tensions de 1.5 V à 4V, rechargeable.

– Micro – batterie Lithium rechargeable, sûre et fiable

–Technologie en couches minces ( épaisseur typ. 20 µm )

–Composant en boitier microélectronique standard ou packaging ultra-mince

–Composant (bare die ) pour architectures System In Package (above IC,3D, intégration hétérogène sur substats flexibles )

–Compatible avec fonctionnement à 0 volt

–Compatible avec techniques d’assemblage > 250°C

– Auto décharge ultra faible (< 3% / an)

–Tenue aux cyclages charge - décharge : 1000 to > 10 000 cycles

– Capacité = 100 µA.h / cm2 (avec pic de courant > 1mA/cm2)

– Protocole de charge en courant ou tension peu complexe

39


■ Créer des µsystèmes autonomes innovants alimentés par des micro-batteries rechargeables, ultraminces et adaptables à vos designs.

40


■ Objet du transfert / de la coopération Co-développement de la technologie en cours entre CEA et ST

Microelectronics (PIA TOURS2015) : TRL4 à 6 selon options technologiques

Différents modèles de collaboration avec ST Microelectronics possibles (de fabricant à solution provider)

Possibilités de collaboration avec CEA hors domaine ST Microelectronics ( développement spécifique, prototypage à la demande)

41

[ 42 ]

Un nouveau concept de Pile à Combustible (PAC)Haute Température

Centre des Matériaux de Mines-ParisTech

ALAIN THOREL ET ANTHONY CHESNAUD

43

1 - La technologie

■ Description de la technologie:

•Les Piles à Combustible Haute Température (SOFC et PCFC) sont les plus efficaces, mais pas encore assez matures (coûts de production élevés, pb de vieillissement); les limitations sont principalement associées à la formation d’eau à l’une des électrodes

•La technologie proposée, validée au cours d’un projet européen, rassemble les avantages des systèmes existants mais évite la formation de l’eau aux électrodes, d’où: Le fuel (côté anodique) ou le comburant (côté cathodique) ne sont pas dilués La corrosion des électrodes est fortement limitée Chaque compartiment joue un seul rôle et donc peut être facilement optimisé Diminution des surtensions d’activation et de concentration aux électrodes De l’eau pure valorisable est produite dans la membrane centrale (MC) Pressurisation aisée Système parfaitement réversible (Pile / Electrolyseur)

• cellules à l’échelle du laboratoire validée (TRL3-4)

44


■ Citez les cas d’usage possibles de la technologie :• applications stationnaires, système modulable (stack)• couplage efficace à une source d’énergie renouvelable (RES) en raison de la réversibilité (Pile / Electrolyseur) ; permet de contourner l’intermittence• « stand-alone » système• quelques W à quelques 100 KW

45


■ Nature de la transaction envisagée pour la technologie– Licence

– Partenariat pour contrat de co-développement

■ Objet du transfert / de la coopération– Brevet

– Savoir-faire, expertise,

– Projet d’innovation collaboratif (H2020)…

46

[ 47 ]

Contrôle Automatique de Gain à Efficacité énergétique améliorée

Départements Optique & Micro-ondes

FRÉDÉRIC LUCARZ, DANIEL BOURREAU

48

Technopôle Brest-Iroise - CS 83818 - 29238 Brest Cedex 3 - France

[email protected] / [email protected]

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

1 - La technologie

■ Principe : moyens analogiques pour ajuster en temps réel le gain d’un amplificateur RF selon plusieurs vitesses de réaction

■ Objectif : architecture simplifiée et robuste, sans aucun élément numérique, contrairement aux solutions identifiées dans l’art antérieur consommation énergétique réduite

■ Démonstrateur réalisé en 2012 en laboratoire à partir de composants discrets dans le cadre d’une thèse (1)

■ Possibilité d’intégration (Si)

49

Pin

Vc

Vset

Pout

VseuilRSSI 1 RSSI 2

Cext

Retard

(1) Hexin LIU, « Radio sur fibre : réseaux, couvertures radio, architectures et dimensionnements matériels », Thèse de doctorat, Institut Mines-Télécom-Télécom Bretagne-UEB, UMR CNRS 6285 Janvier 2013


■ Modules analogiques d’antennes distribuées (infrastructure à intelligence centralisée) pour les réseaux sans fil à forte densité d’utilisateurs

■ Wi-Fi, 4G, Wi-Gig– Optimisation de la couverture radio

– Réduction de la densité d’absorption spécifique

– Minimisation de la consommation d’énergie (pas d’activité numérique énergivore)

■ Invention développée dans le cadre d’une thèse sur l’ingénierie d’un système d’antennes distribuées par fibre optique

– Application privilégiée dans les systèmes pico-cellulaires à forte densité d’antennes

– Tout système radio-cellulaire où les modules d’antennes restent analogiques

– Architectures à faible coût d’installation, de maintenance et de consommation

– Secteurs visés : transports (trains, navires) et bâtiments intelligents (gares, aérogares, bureaux) et dans le cadre du développement des villes numériques

50


■ Nature de la transaction envisagée pour la technologie– Cession ou accord de licences du brevet auprès de

• Concepteurs de circuits

• Équipementiers

pour des solutions d’accès sans fil et mobile

■ Objet du transfert / de la coopération– Technologie brevetée (2) au nom de l’IMT

• Demande de brevet français déposée en 2012 : FR201260845

• Étendue à l’international par voie PCT en 2013 : PCT/EP2013/073777

– Expertise technique

– Projets collaboratifs

51

(2) Demande de brevet FR201260845 (14.11.2012) et PCT/EP2013/073777 (14.11.2013), D. Bourreau, P. Pajusco, H. Liu, F. Lucarz, « Circuit à contrôle automatique de gain à temps de réaction variable ajusté analogiquement et dispositif récepteur comprenant un tel circuit », publiée le 16.05.2014

[ 52 ]

[ 53 ]

Ootee

Oriented Object Tool for

Electrical Engineering

LAPLACE UMR 5213 CNRS – INPT – UPSTOULOUSE TECH TRANSFER (SATT TOULOUSE)

GUILLAUME FONTES

•Electrical system design–Which best compromise(s) “weight-efficiency” of power converter design ?

ON

OFF

LOADFlight

ControlLight

De-icing

LOADFlight

ControlLight

De-icing

Power ConverterRam Air Turbine

Lithium-ion battery

ON

OFF

Power Converter

?

?losses

weight

Increasing number of power converter specifications(aerospatial, hybrid and electric vehicles, smart grids…)

Great number of potential solutions(topologies and technologies…)

Issue

Toulouse Tech Transfer Tous droits

réservés

Need for “new” simulation tools

Taking into account

o losses,

o weight,

o cost?

Multi-domain

Fast evaluation ofparameter influence

Optimization

Taking into account

o losses,

o weight,

o cost?

Multi-domain

Fast evaluation ofparameter influence

Optimization

?losses

weight

?DC / DC

AC / DC or DC / AC

DC / AC AC / DCtopologies, modulation and control scheme

component designand association

evaluation modelsweight and losses

PERFORMANCE SPACE

for given semiconductorand material database

deg

rees

of

free

do

mo

u t

pu

ts

A new need

DESIGN SPACE

Toulouse Tech Transfer Tous droits

réservés

Example with a multi-level Inverter and the number of parallel legs ‘nPar’

Result overlay

Parameter considered

:nPar

Command window

Global view

Applications et valorisation

Applications Toutes industries concernées par la conception de systèmes de conversion d'énergie,

• industries expertes du domaine

• mais également industries plus émergentes en électronique de puissance

(automobile, ferroviaire, aéronautique…)

Type de valorisation envisagée licence globale accordée à un concepteur logiciel pour commercialisation vers les utilisateurs finaux, …

Objet du transfert Support technique outil logiciel

Aide au développement de modèles

Formation continue

Personnalisation

• problème spécifique

• ajout de nouvelles fonctionnalités

supp

ort

[ 59 ]

SAMELEC - Spreader A Métal Liquide pour les Composants Électroniques

[ 60 ]

Yvan AvenasMaître de conférence Grenoble INPEnse3 – G2eLab04 76 82 64 46

Stéphan PédècheChargé d’affaires GreentechGate106 73 17 55 36

1 - La technologie

■Description de la technologie

• Objectif : améliorer le refroidissement des composants électroniques à fortes pertes (diminution volume, augmentation durée de vie et/ou rendement)

•Technologie : circulation d’un métal liquide dans le boîtier du composant.

•Circulation du fluide par pompe électromagnétique (autonome).

■ Maturité

•Démonstrateur de laboratoire

61

Fabricants du composant

électroniquePackaging 1 Samelec

Intégrateurs, Fabricants de

Système


■ Domaines d’utilisation :

• Domaines de l’électronique avec fortes puissances dissipées et fortes densités de puissance :

–Electronique de puissance

–LED de puissance

–Laser…

•Tout autre domaine comportant des sources de chaleur intenses de taille relativement petite.

62


■ Nature de la transaction envisagée pour la technologie–Partenariat

•Dans un premier temps: Co-création avec un partenaire de produits intégrant le système de refroidissement

•Dans un second temps: production de systèmes de refroidissement par une start-up ou vente de licence de la technologie à une entreprise

■ Objet du transfert / de la coopération–Brevet, savoir-faire,

–Projet d’innovation collaboratif

63

[ 64 ]

65

Membranes à nanofils métalliques« Énergie » - 22 mai 2014 - Grenoble

Basse consommation, performances électriques

Co-inventeurs/co-auteurs : Anne-Laure FRANC (INPT-ENSEIHT, Toulouse), Ariana SERRANO (Univ. De Sao Paulo, Brésil), Florence PODEVIN (Grenoble-INP, Grenoble), Emmanuel PISTONO (UJF, Grenoble), Gustavo REHDER (Univ. De Sao Paulo , Brésil), Laurent Cagnon (Institut Néel, Grenoble), Philippe FERRARI (UJF, Grenoble)

1 / 4 - Contexte applicatif

■ Marché de masse / projet amont : interposeurs millimétriques

■ Historique : interposeurs hautes densité microprocessing

■ Développement : fonctionnalisation millimétrique, faible pertes

■ Applications :

66

2 / 4 - Technologie

67

Commercialized nanoporous membrane by Synkera

Thickness: 50 µm. Top oxyde thickness: 1 µm

SW-µTLs on MnM

3 / 4 - Intérêt

68

■ Miniaturisation des dispositifs passifs

■ Optimisation des performances électriques (dans le jargon

des hyperfréquences : moins de pertes, meilleure

adaptation, meilleur facteur de qualité, large gamme

d’impédances)

■ Fonctionnalisation : accordabilité, intégration des

antennes

■ Intégration 3D : report de puces, interconnexions vias

4 / 4 - Modèle de transfert/coopération envisagé

■ Nature de la transaction envisagée pour la technologie

–Licencing ou collaboration industrielle pour la réalisation d’un prototype pré-industriel

■ Objet du transfert / de la coopération

–Transfert d’un brevet « Ligne de propagation radiofréquence à ondes lentes » du 24/04/2012 et de savoir-faire

69

[ 70 ]

Nom de la technoColaminage de Métaux; substrat IGBT architecturé 3D Nom du labo: Centre des matériaux Mines-ParisTech

NOM DU CHERCHEUR : Yves Bienvenu,

[ 71 ]

1 - La technologie:

72

■ Description de la technologie: – Matériaux bi-métalliques architecturés obtenus par colaminage

pour applications dans l’électronique de puissance– Associer dans un tri-couche la conduction du cuivre et la faible

dilatation de l’invar® – La percolation des couches d’invar à travers des perforations de

l’invar (architecture 3D) permet un bon compromis des deux qualités, mise en œuvre semblable à celle du cuivre,

– L’architecture 3D est optimisée par modélisation thermomécanique– Procédé adapté à la production en grande série


■ Cas d’usage possibles de la technologie : – Substrat pour électronique de puissance > 50 kW par semi-conducteur

• Véhicules hybrides et électriques avion plus électrique• Installations stationnaires

73


■ Nature de la transaction envisagée pour la technologie– Commercialisation engagée sur un premier besoin,

– Optimisation du produit pour les besoins particuliers en collaboration,

■ Objet du transfert / de la coopération–Le consortium est ouvert à discussions sur cession de licences

74

Substrat pour module électronique de puissance

Chip SolderDiode

Electrical insulator Epoxy mold

Bus bar

Silicone gel

faible dilatation,bonne conductibilité,mise en œuvre et recyclage facilités

[ 75 ]

Nom de la techno: AluArméNom du labo: Centre des MatériauxMines-ParisTech

NOM DU CHERCHEUR : Yves Bienvenu

[ 76 ]

1 - La technologie

Composite Aluminium / grille de fer / Aluminium léger et avec une perméabilité magnétique,

– Le colaminage avec un taux de réduction élevé assure la liaison et la percolation Al/Al dans les ouvertures de la grille. – Résistance mécanique ajustable par traitement thermique, supérieure à celle de l’aluminium 1050, – Blindage électromagnétique supérieur à celui du cuivre de même masse. – Mise en œuvre semblable à celle de l’aluminium,

77


•Les propriétés de C.E.M. et de légèreté peuvent intéresser les applications boitiers pour l’électronique de puissance avec le format « tôle » , épaisseur > 1 mm•De même les applications blindage de câbles électriques avec le format « tissu » < 200µm,•Le tissu peut aussi être incorporé dans les revêtements de salles avec des exigences CEM,•Actuellement la fraction massique de fer est d’environ 10% mais d’autres teneurs sont possibles et la modélisation du comportement CEM est une aide à la conception,

78


■ Nature de la transaction envisagée pour la technologie–Le procédé est validé sur un laminoir pilote et est prêt pour transfert chez un (ou plusieurs) lamineur industriel,

• Objet du transfert / de la coopération– Le consortium est ouvert aux discussions en vue de cessions de licences.

– et aux collaborations sur d’autres applications de ce type de composite

79

[ 80 ]

Technology

14 technologies du domaine de l'énergie proposées par les chercheurs aux industriels