Projets en cours

Micro-systèmes Iontroniques pour l’Environnement et le Vivant

Porteur de projet : Vincent Jourdain (L2C)
En collaboration avec :
Benoît Charlot (IES)
Adrien Noury (L2C)
François Henn (L2C)

L’iontronique est un domaine émergent à l’interface entre l’électronique et le vivant, exploitant le transport ionique pour créer de nouveaux types de dispositifs bioélectroniques.

Ce projet a pour objectif le développement de micro-systèmes iontroniques à la fois :

• Performants
• Biocompatibles
• Fiables

Grâce à l’intégration de matériaux avancés comme les nanotubes de carbone, le PEDOT:PSS ou encore le TiN, deux prototypes fonctionnels seront développés :

1. Un système pour la détection de molécules individuelles
2. Un dispositif pour le couplage avec des organoïdes individuels

Une synergie d’expertise

Le projet s’appuie sur une collaboration entre le L2C et l’IES, combinant des compétences en :

• Nanofluidique
• Microfabrication
• Bioélectronique

Le financement permettra le recrutement d’un ingénieur de recherche en microfabrication

Porte-électrode Robotisé Souple pour Insertion Cochléaire Optimale

Porteur de projet : Sébastien Krut (LIRMM)
En collaboration avec :

• Philippe Poignet (LIRMM)
• Nabil Zemiti (LIRMM)
• Lucas Lavenir (LIRMM)
• Simon Le Floc’h (LMGC)
• Franck Jourdan (LMGC)
• Loïc Daridon (LMGC)
• Frédéric Venail (CHU Montpellier)

Objectif du projet

Ce projet a pour but la conception d’un porte-électrode robotisé souple destiné à l’insertion optimisée d’implants cochléaires, un enjeu majeur pour les chirurgies mini-invasives.

Le dispositif sera conçu pour :

• Se courber progressivement lors de l’insertion dans la cochlée
• Réduire les risques de lésion des tissus internes

Approche scientifique et technologique

Le projet s’appuie sur :

• Une modélisation 3D précise du comportement dynamique du porte-électrode
• Des expérimentations validantes
• L’usage de matériaux hyper-élastiques
• Une simulation par éléments finis avancée, capable de traiter de grandes déformations
• Une optimisation de forme pour améliorer la performance mécanique

Un projet collaboratif à fort impact

Porté conjointement par le LIRMM et le LMGC, ce projet prévoit le recrutement d’un postdoctorant spécialisé.

Les retombées attendues couvrent :

Un potentiel de valorisation scientifique, clinique et industrielle

La chirurgie robotisée de précision

Des applications en thérapie génique

Projet robotique sous-marine et tresses

Porteur de projet : Thomas Haettel
En collaboration avec :
Juliette Drupt (LIRMM)

Démêler les câbles des robots sous-marins grâce aux mathématiques

Les robots sous-marins téléopérés (ROV) jouent aujourd’hui un rôle essentiel dans l’exploration, l’inspection et la maintenance d’infrastructures marines. Reliés à leur station de contrôle par un câble assurant à la fois les communications et l’alimentation électrique, ils sont cependant confrontés à un risque majeur : l’emmêlement de ce câble autour des obstacles présents dans leur environnement.

Ce projet vise à développer des méthodes innovantes de démêlage automatique de câbles de robots sous-marins en s’appuyant sur les outils de la théorie mathématique des groupes de tresses.

Un projet à l’interface des mathématiques et de la robotique

L’objectif est de concevoir des algorithmes capables de :

• Modéliser les configurations d’emmêlement de câbles ;
• Déterminer des stratégies optimales de démêlage ;
• Générer des trajectoires adaptées pour les robots ;
• Valider ces approches en simulation puis sur des systèmes robotiques réels.

Dans un premier temps, le projet se concentrera sur des scénarios simplifiés en deux dimensions avant d’envisager des extensions vers des environnements plus complexes, impliquant plusieurs robots ou des configurations tridimensionnelles.

Une collaboration originale entre deux disciplines

Le projet repose sur une collaboration entre le LIRMM et l’IMAG, associant des expertises complémentaires en :

• Robotique sous-marine ;
• Planification de trajectoires ;
• Théorie des groupes de tresses ;
• Modélisation mathématique des problèmes d’emmêlement.

Cette synergie permettra de transformer des résultats théoriques issus des mathématiques fondamentales en solutions concrètes pour la robotique marine.

Des applications à fort potentiel

Les travaux développés dans le cadre de ce projet répondent à des enjeux importants pour les opérations d’inspection et de surveillance d’infrastructures offshore, telles que les éoliennes en mer ou les installations énergétiques marines.

Le financement permettra le recrutement d’un stagiaire de Master 2 afin de développer les modèles mathématiques, les outils de simulation et les premières validations expérimentales du projet.

Découverte automatique et frugale de liens identités

Porteur de projet : Vincent Armant (ESPACE-DEV, IRD)
En collaboration avec :
Danai Symeonidou (MISTEA, INRAE)

Faciliter les recherches multidisciplinaires sur le Système Terre

L’infrastructure de recherche Data Terra rassemble cinq plateformes de données dédiées à l’observation de l’océan, de l’atmosphère, des surfaces continentales, de la Terre solide et de la biodiversité. Malgré les efforts d’harmonisation engagés ces dernières années, les ressources décrites dans ces différents portails demeurent peu interconnectées, ce qui limite les analyses multidisciplinaires.

Ce projet vise à développer une approche innovante et frugale de liage de données permettant d’identifier automatiquement des ressources décrivant une même entité du monde réel à travers plusieurs plateformes.

Une intelligence artificielle plus sobre et plus efficace

L’objectif est de concevoir de nouvelles méthodes d’intégration de données capables de :

• Relier automatiquement des ressources issues de différents portails Data Terra ;
• Réduire les besoins en ressources computationnelles des méthodes d’intelligence artificielle ;
• Préserver la qualité des résultats tout en limitant les coûts environnementaux ;
• Mieux comprendre le compromis entre performance des algorithmes et sobriété numérique.

L’approche explorera notamment des méthodes d’IA générative et d’apprentissage non supervisé afin de proposer une stratégie hybride optimisant l’utilisation des ressources de calcul.

Une collaboration entre science des données et observation de la Terre

Le projet s’appuie sur une collaboration entre ESPACE-DEV et MISTEA, combinant des expertises en :

• Science des données environnementales ;
• Intégration et interopérabilité des données ;
• Intelligence artificielle ;
• Évaluation de l’impact environnemental du calcul scientifique.

Cette complémentarité permettra d’aborder simultanément les défis scientifiques du liage de données et ceux liés à la sobriété numérique.

Vers une recherche plus durable

Au-delà de l’amélioration de l’accès aux données du Système Terre, le projet contribuera au développement de pratiques de recherche plus responsables en intégrant des indicateurs environnementaux, notamment l’estimation de l’empreinte carbone des méthodes étudiées.

Le financement permettra le recrutement d’un stagiaire de Master 2 qui participera au développement, à l’évaluation et à la validation de nouvelles approches d’IA frugales appliquées aux données massives d’observation du Système Terre.

Exploration interactive et immersive des modèles et observations d’évolution stellaire

Porteuse de projet : Nancy Rodriguez (LIRMM)

En collaboration avec :

Ana Palacios (LUPM)

Arnaud Salaberry (LIRMM)

Objectifs du projet

Ce projet vise à renouveler les méthodes d’exploration des données astrophysiques en s’appuyant sur les technologies d’Immersive Analytics et de réalité virtuelle. L’objectif est de faciliter l’analyse et l’interprétation des modèles d’évolution stellaire, dont la complexité et la dimensionnalité croissantes rendent les outils de visualisation classiques de moins en moins adaptés.

L’ambition est de permettre aux scientifiques d’explorer, comparer et interpréter plus efficacement les modèles et observations issus des grands relevés astrophysiques.

Méthodologie interdisciplinaire

En mobilisant des outils issus de :

• l’astrophysique stellaire ;
• la visualisation de données ;
• l’analyse interactive de données multidimensionnelles ;
• la réalité virtuelle et l’Immersive Analytics ;

le projet développera de nouvelles approches permettant une exploration visuelle, immersive et collaborative des grilles de modèles d’évolution stellaire.

Ces environnements interactifs offriront de nouvelles perspectives pour identifier les relations entre paramètres, comparer les modèles théoriques aux observations et améliorer l’estimation de paramètres encore inconnus.

Apports scientifiques et applications

• Favoriser les collaborations interdisciplinaires entre astrophysique, visualisation de données et informatique.

• Faciliter l’interprétation des données astrophysiques massives ;

• Développer de nouveaux outils de visualisation immersive pour la recherche scientifique ;

• Renforcer les liens entre modélisation théorique et données observationnelles ;

• Favoriser les collaborations interdisciplinaires entre astrophysique, visualisation de données et informatique.

Le financement permettra le recrutement d’un ingénieur de recherche chargé de concevoir et développer les outils immersifs nécessaires à l’exploration interactive des modèles d’évolution stellaire.

Surveillance et Diagnostic de Câbles Sous-marins

Porteur de projet : Jean-Charles Laurentie (IES)

En collaboration avec :

Juliette Drupt (LIRMM)

José De Jesus Castillo Zamora (LIRMM)

Objectifs du projet

Ce projet vise à développer de nouvelles méthodes de surveillance et de diagnostic des câbles sous-marins utilisés dans les infrastructures d’énergies marines renouvelables (EMR). Ces câbles jouent un rôle essentiel dans le transport de l’énergie produite en mer et leur intégrité constitue un enjeu majeur pour la fiabilité et la sécurité des installations.

L’objectif est d’exploiter des véhicules sous-marins autonomes (AUV) pour réaliser des opérations de diagnostic avancé directement sur les infrastructures déployées en environnement marin.

Méthodologie interdisciplinaire

En mobilisant des expertises issues de :

• la robotique sous-marine ;
• les véhicules autonomes marins ;
• les capteurs intelligents ;
• le diagnostic et la surveillance des systèmes ;

le projet développera des solutions innovantes permettant l’inspection automatisée et l’évaluation de l’état des câbles sous-marins.

Cette approche associera les capacités de navigation et d’intervention des drones sous-marins aux méthodes avancées de mesure et d’analyse développées pour le diagnostic des infrastructures.

Apports scientifiques et applications

• Améliorer la surveillance des infrastructures liées aux énergies marines renouvelables ;
• Développer des méthodes de diagnostic innovantes en environnement sous-marin ;
• Répondre aux besoins industriels croissants du secteur des EMR en Occitanie ;
• Renforcer les collaborations entre robotique, instrumentation et systèmes embarqués au sein du pôle MIPS.

Le projet contribuera également à structurer les recherches régionales autour des énergies marines renouvelables, un domaine stratégique pour le développement durable et la transition énergétique.

Le financement permettra le recrutement d’un ingénieur de recherche chargé d’assurer le lien entre les différents partenaires scientifiques et techniques, et d’accompagner le développement des solutions de surveillance et de diagnostic proposées.