Auteur : Philippe Dubois

PhD/Post doc: Implementation and characterization of a portable, robust and sensitive polymer-based photonic sensor for environmental pollutant detection

Philippe Dubois

Description

All information about context and objectives can be found in this document.

Job statuts

Supervisors/Contact

  • Simon JOLY: Equipe « Evaluation des Dispositifs Micro et Nano Assemblés » – IMS Laboratory – University Bordeaux
    simon.joly@u-bordeaux.fr (ph: +33540002810 / Mob: +33781520003)
  • Laurent BECHOU: Equipe « Evaluation des Dispositifs Micro et Nano Assemblés » – IMS Laboratory – University Bordeaux

Application deadline: November 15, 2017

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Offres de thèse : Guidage d’ondes de surface sur des métamatériaux textiles

Philippe Dubois
Titre Thèse Guidage d’ondes de surface sur des métamatériaux textiles
(Co)-Directeur Éric LHEURETTE E-mail : eric.lheurette@iemn.univ-lille1.fr
(Co)-Directeur E-mail :
Laboratoire IEMN Web : http://www.iemn.fr
Equipe DOME Web :
Contrat Doctoral Etablissement Lille 1 UVHC ECL ISEN
Financement prévu Président-Région Région – Autre Préciser :
Acquis Président- Autre Préciser DGA – Autre Préciser
Contrat de recherche Type ANR Autre

Contexte

Ces dernières années, les objets connectés se sont immiscés dans la vie quotidienne et des textiles connectés commencent à être proposés sur le marché. D’autres produits, dits textiles intelligents, comportant des capteurs et modules d’électroniques embarquées se sont aussi développés en s’orientant vers le marché professionnel (vêtements militaires ou de sécurité) et vers les domaines de la santé et du sport. A titre d’exemple, Google avec Levi’s ont annoncé la commercialisation en 2017 d’une veste en jean connectée. Cependant, la fiabilité des textiles intelligents reste discutable en particulier à cause de problèmes liés à la connectivité et à l’alimentation des modules électroniques.

Parmi différentes solutions, la communication sans fil peut être envisagée pour traiter le problème de connectivité. Les modules électroniques composent alors un réseau sans fil localisé autour du corps humain (Wireless Body Area Network – WBAN) dont les données peuvent être collectées par un smartphone. Ce dernier peut être ensuite utilisé comme passerelle pour transmettre les données collectées vers l’extérieur (Internet).

Afin de limiter les interactions des ondes avec le corps humain et d’améliorer le bilan de transmission, il est préférable de privilégier la transmission des données le long du corps plutôt qu’à travers le corps. Une autre solution est d’envisager le guidage d’ondes de surface sur des textiles métallisés ou structurés s’inspirant des recherches menées sur les métamatériaux.

Résumé

Le sujet de thèse s’inscrit dans la thématique des réseaux autour du corps humain et des textiles intelligents. Il a pour objectif de concevoir des textiles structurés innovants permettant d’améliorer la transmission de données par le guidage d’ondes de surface entre un capteur intégré au textile et un smartphone. Différentes structurations textiles seront envisagées en s’inspirant du domaine des métamatériaux tels que les conducteurs magnétiques artificiels (AMC) ou les métamatériaux obtenus par l’entrelacement de fils conducteurs tissés, ou encore en utilisant la corrugation d’un plan de masse fabriqué en textiles. Par compatibilité avec les technologies disponibles dans les smartphones actuelles, la transmission de données sera envisagée dans la bande Instrumentale Scientifique et Médicale (ISM) autour de 2.45 GHz.

La thèse comportera une phase de simulations des structures sur des logiciels commerciaux (HFSS, CST), la fabrication des textiles structurés, et enfin leurs caractérisations électromagnétiques. Pour ces dernières, le (la) candidat(e) devra développer un banc de caractérisations du guidage d’ondes de surface en s’appuyant sur des travaux menés à l’Université de Exeter.

Ces travaux de thèse s’inscrivent dans le projet de recherche CONTEXT (2017-2020) financé par l’Agence Nationale de la Recherche dans lequel deux autres partenaires sont impliqués : le GEMTEX de Roubaix et le LEAT de Nice. Dans ce cadre, les textiles structurés seront fabriqués au GEMTEX, laboratoire facilement accessible par les transports en commun de la métropole Lille-Roubaix-Tourcoing. Enfin, le (la) candidat(e) sera aussi amené(e) à fabriquer le cas échéant des antennes textiles issues des travaux du LEAT dans le cadre du projet CONTEXT.

 

Début de thèse prévu : décembre 2017 – janvier 2018
Co-encadrant : Ludovic BURGNIES
Contact : Ludovic BURGNIES
ludovic.burgnies@iemn.univ-lille1.fr
03 20 19 79 03

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Offre de Post-Doctorat pour le développement d’antennes et métamatériaux textiles pour la récupération de l’énergie électromagnétique ambiante

Philippe Dubois

Contexte

Ces dernières années, les objets connectés se sont immiscés dans la vie quotidienne, et des textiles connectés commencent à être proposés sur le marché. D’autres produits, dits textiles intelligents, comportant des capteurs et modules d’électroniques embarquées se sont aussi développés en s’orientant vers le marché professionnel (vêtements militaires ou de sécurité) et vers les domaines de la santé et du sport. Cependant, leur fiabilité reste discutable en particulier à cause de problèmes liés à la connectivité et à l’alimentation des modules électroniques. Parmi différentes solutions d’alimentation, la récupération de l’énergie électromagnétique ambiante (ondes Wifi, GSM, TNT) est envisagée. Pour récupérer cette énergie, il est nécessaire de développer des antennes rectifiées (rectennas) composées dans le principe d’une antenne et d’un circuit de redressement. Cependant, une variante à l’antenne peut être l’utilisation de la localisation des champs observée dans les structures métamatériaux, et le circuit de redressement peut être réalisé au moyen d’une électronique dédiée.

Le projet LUMINOPTEX est un projet Interreg France-Wallonie-Vlaanderen qui porte sur la conception et la mise en œuvre de nouveaux textiles intelligents pour des applications d’éclairage ambiant autonome dans les contextes du design intérieur, des tissus décoratifs ou de la signalétique. Le projet fédère les compétences de six partenaires : le centre de R&D Materia Nova de Mons (Chef de file), le centre de R&D CENTEXBEL de Gand, le laboratoire GEMTEX de l’école d’ingénieur ENSAIT de Roubaix, l’IEMN (Institut d’Electronique de Microélectronique et de Nanotechnologie) de Villeneuve d’Ascq, l’ICTEAM de l’Université Catholique de Louvain, et le CIRMAP de l’Université de MONS. Dans le cadre de ce projet, les travaux menés par l’IEMN et l’ENSAIT portent plus particulièrement sur le développement de textiles permettant la récupération de l’énergie électromagnétique ambiante.

Description du poste

Dans le cadre du projet LUMINOPTEX, la personne recrutée aura pour mission le design et la caractérisation électromagnétique d’antennes et de structures métamatériaux textiles permettant de capturer le plus efficacement possible l’énergie des ondes WiFi et GSM. Pour cette application, les métamatériaux textiles pourront être considérés comme solution pour réduire la taille des antennes ou comme motifs résonnants propres permettant la localisation du champ électromagnétique en vue d’une amélioration de la conversion AC/DC.

Dans un premier temps, il sera demandé de définir et d’optimiser des antennes et des métamatériaux réalisables en technologie textile (broderie, tricot, tissage) par l’intermédiaire de simulations sur des logiciels commerciaux (HFSS, CST). Les structures seront alors proposées au partenaire ENSAIT et discutées avec lui. L’ENSAIT prendra alors à sa charge la fabrication de prototypes, et des simulations supplémentaires pourront être nécessaires suivant les contraintes de fabrications rencontrées. La seconde partie des missions portera sur la caractérisation électromagnétique des structures fabriquées à l’ENSAIT (pertes de retour, adaptation d’impédance, directivité, diagramme de rayonnement). Ces caractérisations seront menées au sein des plateformes de caractérisations RF et CEM de l’IEMN. Enfin, l’étude du circuit de rectification ne fait pas partie des missions principales de la personne recrutée. Cependant, elle pourra être sollicitée ponctuellement pour contribuer aux caractérisations électromagnétiques de composants et circuits électroniques dédiés, développés parallèlement dans le cadre du projet LUMINOPTEX.

Profil du candidat

Vous êtes docteur en électronique ou en physique appliquée spécialiste des hyperfréquences.
Vous avez une expérience notable en caractérisations électromagnétiques et vous maîtrisez les logiciels de simulations HFSS et/ou CST. Vous avez des connaissances approfondies en hyperfréquences, et des connaissances en métamatériaux seraient appréciées.
Idéalement, vous avez déjà développé des antennes rectifiés.
Vous êtes intéressé(e) par le développement des textiles intelligents.

Conditions de poste

  • Type de contrat : Post-doctorat sur 12 mois prolongeable jusque 6 mois.
  • Source de financement : contrat Interreg France-Walonie-Vlaanderen LUMINOPTEX.
  • Lieu : Institut d’Electronique de Microélectronique et de Nanotechnologie à Villeneuve d’Ascq (www.iemn.fr).
  • Début du contrat prévu : dernier trimestre 2017.
  • Rémunération brute : ~30k€/an, suivant grilles salariales réglementaires et selon le profil et l’expérience du candidat.

Candidature

  • Envoyer votre CV et une lettre de motivation développant votre expérience au format pdf à l’adresse ludovic.burgnies@iemn.univ-lille1.fr
  • Merci de limiter à 2Mo maximum la taille pour l’ensemble des documents envoyés.

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