Lauréat 2026

Enrica EPIFANO

Chargée de recherche, CNRS, CIRIMAT de Toulouse

Enrica Epifano est, depuis octobre 2020, chargée de recherche CNRS au Centre Inter-universitaire de Recherche et d'Ingénierie des Matériaux (CIRIMAT) de Toulouse.

Spécialiste en thermodynamique des matériaux, ses travaux visent à établir des liens entre la structure atomique, les propriétés thermodynamiques et le comportement des matériaux en conditions de service. Ses recherches couvrent aussi bien les alliages métalliques que les matériaux pour le nucléaire et s’appuient sur une approche résolument multi-échelle, combinant modélisation atomistique, modélisation thermodynamique et thermocinétique, et caractérisation expérimentale. L’objectif est de comprendre les mécanismes fondamentaux qui gouvernent le comportement des matériaux afin, à terme, de pouvoir le prédire et de guider la conception de matériaux plus performants.

Après un diplôme d’ingénieur obtenu au Politecnico di Milano en Italie, en 2014, Enrica Epifano a réalisé sa thèse de doctorat au Commissariat à l’Energie Atomique et aux énergies alternatives (CEA), consacrée à l’étude du diagramme de phases ternaire U-Am-O et des propriétés thermodynamiques des oxydes d’actinides. Ces travaux lui ont permis d’acquérir une expertise en modélisation thermodynamique par la méthode CALPHAD, tout en approfondissant l’étude de matériaux complexes à haute température grâce à des techniques avancées de caractérisation structurale et spectroscopique. Après sa soutenance en 2017, elle a poursuivi ses recherches sur le combustible nucléaire lors un postdoctorat d’un an à l’Université TU Delft, aux Pay-Bas.

Elle a rejoint ensuite l’ONERA dans le cadre d’un second postdoctorat, au cours duquel elle a élargit son champ de recherche en associant calculs de premiers principes et études expérimentales. Une première partie de ces travaux a porté sur la solubilité et la diffusion des atomes légers — bore, carbone, azote et oxygène — dans les alliages intermétalliques TiAl. En parallèle, elle a étudié expérimentalement la résistance à l’oxydation de phases MAX, une famille de matériaux présentant une combinaison originale de propriétés métalliques et céramiques. Ces travaux marquent une évolution importante vers l’étude des mécanismes de diffusion et d’oxydation qui seront au cœur de ses recherches ultérieures. Depuis son arrivée au CIRIMAT, Enrica Epifano développe cette approche pour répondre à des problématiques liées au comportement des matériaux à haute température. Ses recherches portent notamment sur l’oxydation des alliages métalliques et sur les modifications microstructurales induites par des procédés de fabrication avancés, en particulier la
fabrication additive métallique.

Une partie importante de ses travaux récents concerne les alliages de titane, pour lesquels la pénétration et la diffusion de l’oxygène dans le matériau constituent un enjeu majeur. L’oxydation du titane ne se limite en effet pas à la formation d’une couche d’oxyde en surface : une quantité importante d’oxygène se dissout dans le métal sous-jacent et modifie fortement ses propriétés. Ses recherches ont notamment permis d’étudier l’influence deséléments d’alliages ainsi que de l’azote sur la cinétique d’oxydation, la solubilité et la diffusion
de l’oxygène dans les alliages de titane. Ces études associent expériences, calculs de premiers principes et modélisation thermocinétique afin d’identifier et prédire les mécanismes microscopiques responsables du comportement observé.

Ses recherches s’étendent également aux superalliages base nickel, matériaux essentiels pour les applications aéronautiques à haute température. Elle contribue notamment à l’étude de leur oxydation intergranulaire, en cherchant à comprendre les mécanismes de pénétration de l’oxygène le long des joints de grains et leur influence sur l’évolution microstructurale du matériau.

Ainsi, les travaux d’Enrica Epifano se distinguent par une forte continuité entre compréhension fondamentale et applications. De l’échelle atomique, où elle étudie les mécanismes de diffusion des éléments légers, jusqu’à l’échelle des alliages et des microstructures, où elle analyse leur oxydation et leur évolution à haute température, ses recherches visent à établir des relations quantitatives entre composition, microstructure,
diffusion et comportement en service. En associant étroitement modélisation et expérimentation, elle contribue à mieux comprendre les mécanismes d’endommagement des matériaux soumis à des environnements sévères et à développer les outils nécessaires à la conception de matériaux plus performants et plus durables.