Lauréat 2020

Éric MAIRE

Après avoir obtenu un diplôme d’ingénieur de l’INSA de LYON au département génie des matériaux, Éric Maire a effectué une thèse au sein du GEMPPM (Groupe d’Etude de Métallurgie Physique et de Physique des Matériaux) dans le cadre d’un projet européen. Sa thèse portait sur la mesure et l’analyse des propriétés mécaniques de composites à matrice métallique à renforts particulaires. Après cette thèse, il a effectué un séjour de un an en post doctorat à l’université McMaster (en 1996-1997). Il a alors travaillé sur la fabrication d’alliages métalliques modèles pour tester expérimentalement les prévisions mécaniques des modèles d’homogénéisation. 

Il a ensuite obtenu un poste de chargé de recherches CNRS en section 9 (mécanique, matériaux, acoustique), affecté au GEMPPM en décembre 1997. Son projet de recherche portait sur l’utilisation alors complètement nouvelle d’essais in situ couplés à l’imagerie 3D non destructive par tomographie aux rayons X avec en parallèle une mesure des déformations internes par diffraction plus classique. A l’époque, seules les lignes synchrotrons permettaient d’atteindre une résolution suffisante (1 µm) pour observer les matériaux à la bonne échelle et c’est sur la ligne ID19 de l’ESRF qu’ont commencé les premières expériences de ce type en collaboration avec Jean Yves Buffière, Peter Cloetens et Wolfgang Ludwig. Éric Maire a, depuis lors, continuellement et incrémentalement contribué au développement et à l’amélioration de ces outils.

Le couplage entre l’imagerie à haute résolution et des dispositifs permettant d’appliquer in situ différentes sollicitations s’est imposé dans les vingt dernières années comme le plus adapté pour résoudre un certain nombre de problèmes en science et en mécanique des matériaux. Ce couplage nécessite un développement expérimental poussé. D’une part les capacités d’imagerie aux rayons X n’ont cessé de progresser pour permettre d’améliorer la résolution temporelle (aujourd’hui plusieurs scans par seconde) et spatiale (aujourd’hui la résolution ultime est de l’ordre de 10 nm). Les tomographes de laboratoire ont également fortement progressé en termes de résolution spatiale et Éric Maire, en collaboration avec Jérôme Adrien a réussi à équiper l’INSA de deux tomographes très performants et d’un troisième en cours de construction.

Solliciter in situ l’échantillon nécessite par ailleurs de disposer de machines dédiées et adaptées à chaque type d’essai. Éric Maire a ainsi contribué à développer des machines de traction/compression, des fours, des congélateurs, des presses hydrostatiques… Plus récemment, il développe des cellules électrochimiques dédiées à l’étude de matériaux pour électrodes de batteries au lithium operando.

Dans le cas de tous ces différents types d’essais, les résultats obtenus sont inédits en terme de compréhension qualitative des mécanismes internes induits par les sollicitations. Ils peuvent aussi être analysés pour fournir des données quantitatives complètement nouvelles par exemple en terme de cinétique d’amorçage, de croissance et de coalescence au cours des processus de rupture ductile. Éric Maire a aussi contribué à populariser la simulation numérique basée sur ces images tomographique qui peut être vue comme une méthode pour tester in silico les propriétés des matériaux.

Pionnier dans ce type d’approche, Éric Maire a écrit et co-écrit un grand nombre de publications (>250) et l’impact de ses recherches est fort. Il est pour ces raisons régulièrement invité en conférences. Il est actuellement directeur du laboratoire MatéIS (Matériaux Ingénierie et Sciences) à l’INSA de Lyon mais il continue à participer activement aux expériences synchrotron.