Retour accueil www.BibSciences.org
 
J3eA
Accueil J3eA
Volume 1
Volume 2
Volume 3
Volume 4
 
Ressources
Annuaire de liens
 
Index auteurs
Index mots-clés
Index du site
Plan du site
 
Listes de diffusion. Pour être prévenu par e-mail de la parution de nouveaux articles.
Abonnements

bord
 RessourcesSciences et techniques de l'ingénieurÉlectronique, électrotechnique...J3eA
bord Version imprimable du résumé de l'article
bord bord bord

Préface
G.A. Capolino et R. Grisel   (Université de Picardie Jules Verne)
J3eA - Vol. 2, Hors-Série 2 (2003).
Mis en ligne le 28 octobre 2003.

Retour au sommaire | Notice du premier article du hors-série

Après s'être majoritairement intéressé à la conversion électromécanique classique, le Génie Électrique s'ouvre depuis quelques années à d'autres champs d'applications. En effet, la production, le transport, la distribution et l'utilisation de l'énergie électrique n'intéressent pas seulement le milieu de l'industrie lourde puisque tous les équipements modernes sont alimentés électriquement même lorsqu'ils sont autonomes. Pendant plus d'un siècle, l'électrotechnique s'est penchée sur l'accroissement des puissances des unités de production et de transport. Aujourd'hui, compte tenu des contraintes du monde moderne, elle se doit d'être associée au développement durable et à toutes les technologies modernes liées aussi bien à l'économie qu'aux sciences du vivant. C'est ainsi que le Génie Électrique se doit de s'intéresser à la miniaturisation et à la réduction d'échelle puisque les systèmes deviennent de plus en plus compacts. De plus, il est nécessaire de faire appel à des compétences pluridisciplinaires pour concevoir et réaliser des systèmes. De ce fait, même à l'échelle micrométrique ou nanométrique, les systèmes électromécaniques devront être constitués d'éléments bénéficiant d'intégration à haute densité, ils devront être le plus autonomes possible et surtout ils devront être alimentés en énergie électrique.

S'agissant de systèmes et quelle que soit leur échelle, la pluridisciplinarité devient un élément incontournable. De ce fait, les seules compétences de l'électrotechnicien ne sont plus suffisantes pour aborder tous les aspects de la modélisation à la réalisation en passant par la phase de conception. Pour rester dans le domaine de l'EEA, il a été décidé d'associer pour la première fois les domaines de l'électronique, de l'électrotechnique et de l'automatique pour organiser les « Journées Électrotechnique » 2003 du club EEA à Amiens sur la réduction d'échelle et l'intégration en Génie Électrique. En effet, si l'électrotechnique s'intéressera efficacement à l'alimentation électrique et à l'actionnement linéaire ou rotatif de systèmes de plus en plus petits, l'électronique s'occupera de l'intégration à haute densité et de la conception à l'aide de la « co-simulation » et l'automatique mettra l'accent sur le contrôle commande avec les spécificités liées aux faibles dimensions. Toutefois, il faut souligner la nécessaire interaction des trois disciplines dans toutes les étapes des études afin de parvenir à des solutions optimales aussi bien au niveau scientifique que sous les aspects économiques. Il est bon de souligner les intérêts croissants des industriels dans ce domaine en émergence puisque de nombreuses sociétés, tant en Europe, qu'en Amérique du Nord ou en Asie, investissent dans les microsystèmes et les nanotechnologies.

Le but des journées d'Amiens, organisées par le Centre de Robotique, d'Électrotechnique et d'Automatique (CREA - UPRES EA3299) les 12 et 13 mars 2003, a été de faire le point sur les technologies actuelles en terme d'intégration et de réduction d'échelle des systèmes complexes à base d'EEA puis d'aborder des applications industrielles. La première journée a été consacrée essentiellement à la réduction d'échelle en Génie Électrique avec les actionneurs linéaires ou rotatifs de l'échelle centimétrique à l'échelle moléculaire et même atomique ou cellulaire. La miniaturisation en électronique de puissance et en métrologie associée a été également présentée sous l'aspect conversion statique. La seconde journée a été axée essentiellement sur l'intégration en électronique de puissance et sur les applications à la téléphonie mobile et à l'automobile. Cette seconde journée s'est terminée par des exposés sur les systèmes commandés ou robotisés microscopiques et sur le contrôle commande intégré.

La première journée a été l'occasion pour les organisateurs et les participants de rendre hommage à leur collègue et ami Lionel BOYER, directeur de recherche au Laboratoire de Génie Électrique de Paris (LGEP) et grand spécialiste des contacts électriques, disparu le 8 décembre 2002. Lionel BOYER était un chercheur reconnu des communautés nationale et internationale du Génie Électrique, ses nombreuses contributions scientifiques ont marqué la domaine des contacts électriques de manière significative avec, en particulier, l'invention du « résiscope » capable d'évaluer les résistances de contact à l'échelle microscopique. Son équipe du LGEP, dirigée aujourd'hui par René MEYER, a tenu à participer aux journées d'Amiens avec une contribution de synthèse sur les contacts électriques miniatures et plus particulièrement sur le microscope à force atomique à pointe conductrice.

Dans la même séance, présidée par le Professeur Marcel IVANES, ont été présentés des communications sur les microsystèmes à actionnement électrostatique, par une équipe du LAAS de Toulouse, et les « futuristes » machines moléculaires par Gwenaël RAPENNE du CEMES de Toulouse. Nous avons pu même entendre parler de la futuriste « brouette » moléculaire ! La seconde séance, présidée par le Professeur Bernard MULTON de l'ENS Cachan, a été l'occasion de faire un tour d'horizon sur les systèmes de petites tailles à base de conversion électromécanique, d'électronique de puissance et même de systèmes biologiques. C'est ainsi qu'une équipe du GPEC Marseille associée au CREA Amiens a étudié la commande d'un actionneur piézo-électrique pour microscope à effet tunnel pour des déplacements nanométriques. Une équipe du LAAS Toulouse a ensuite parlé de l'intégration des convertisseurs statiques pour l'alimentation des microsystèmes. En effet, même si les systèmes deviennent de plus en plus compacts, leur alimentation en énergie électrique reste un point crucial et son intégration est également indispensable. La conversion électromécanique bénéficie aussi de la réduction d'échelle pour remplir de nouvelles fonctionnalités. Bertrand NOGAREDE du LEEI Toulouse nous présente ces convertisseurs à base de matériaux électro-actifs. Une équipe du LEPSI Strasbourg nous a ensuite présenté un capteur de courant intégré à isolation galvanique utilisant l'effet Hall. Enfin, cette session s'est terminée par la présentation de bio-puces cellulaires par une équipe du SATIE Rennes et plus particulièrement par le traitement électrique parallélisé des cellules.

Une séance, présidée par le Professeur Michel BARIBAUD de l'INP Grenoble, a été dédiée à l'intégration des circuits électroniques. La première présentation, par une équipe du LAAS de Toulouse, a été consacrée à l'évolution de l'intégration en électronique de puissance. Les auteurs ont abordé aussi bien les aspects monolithiques que les aspects hybrides avec un développement particulier sur les circuits « Smartpower ». Lorsque l'intégration est poussée au maximum, le refroidissement est également un élément important pour le bon fonctionnement des systèmes. Une équipe du LEG-LETI-CIME de Grenoble nous a présenté l'apport de la microthermie pour le refroidissement des microsystèmes. Pour poursuivre dans la voie de l'intégration, une équipe de Motorola Toulouse a montré les avantages du remplacement des relais dans les véhicules automobiles par des circuits « Smartpower ». Cette technique permet d'embarquer une certaine intelligence dans les nouveaux relais pour l'automobile afin d'accroître leur fiabilité et la sûreté de fonctionnement. Une équipe du LEPSI Strasbourg nous a montré l'utilisation du langage VHDL-AMS pour la conception de commandes intégrées pour l'électronique de puissance. Pour terminer Didier MAGNON du LMP Tours nous a parlé de la compatibilité électromagnétique au sein des dispositifs électroniques intégrés.

La dernière session, présidée par le Professeur Nicolas CHAILLET de l'ENSMM de Besançon, a été intégralement consacrée à la micro-robotique. À ce propos, une équipe du LAB Besançon nous a présenté un panorama particulièrement complet sur la micromanipulation et les micro-robots autonomes. C'est ainsi que les roboticiens ont poussé l'intégration jusqu'à la définition d'un robot « on chip ». Par la suite, une équipe du CTM Besançon, a présenté une solution particulièrement élégante de l'intégration de la puissance et de la transmission de données pour une capsule intestinale démontrant ainsi l'importance capitale de la micro robotique dans la médecine de demain. Pour poursuivre, une équipe du LMARC nous a donné un panorama intéressant sur le contrôle actif de microstructures mécaniques. Nous avons pu découvrir de nouveaux principes de déplacement à l'échelle micrométrique associé à leur contrôle pour reproduire par exemple celui utilisé par les insectes. Les auteurs nous ont montré également un micro aéronef comportant plus de 20000 actionneurs pour activer son déplacement ! Enfin, pour revenir à la micro robotique associée aux examens cliniques, une équipe du LRP6 Fontenay-aux-Roses nous a présenté le problème de l'intégration actionneurs capteurs dans un endoscope.

À l'issue de ces journées pluridisciplinaires appréciées de tous et surtout des jeunes collègues qui sont de plus en plus sollicités pour participer à ce genre de programme, les organisateurs tiennent à remercier les auteurs qui ont fait un effort pédagogique important aussi bien dans l'écrit que dans les présentations orales. Nous espérons que ce numéro spécial de la revue J3eA viendra en bonne place dans les bibliothèques des laboratoires de la communauté EEA et que d'autres journées pluridisciplinaires seront organisées pour montrer tout ce que nos disciplines peuvent apporter dans l'évolution des technologies du futur !

Gérard-André Capolino
Richard Grisel
Professeurs à l'Université de Picardie « Jules Verne »
Organisateurs des Journées Électrotechnique 2003 du club EEA
 
 
© EDP Sciences, 2003

Retour au sommaire | Notice du premier article du hors-série

bord  
Article consulté
Notice
 
Recommander l'article à un ami
 
Recherche

Aide        

 
 
 
bord
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Haut de page  
Pour mieux profiter du site | Appel à auteurs | Abonnements | CNIL | Copyright | Contacts
Réalisé avec le soutien de la Direction de la Recherche, Ministère de la Recherche (France).
bord Éditeur   Crédits
© EDP Sciences,
2001-2004.