Thèmes de recherche

1) Mécanique des biomatériaux

Les biomatériaux regroupent à la fois les matériaux du vivant et les matériaux pour le vivant. Les matériaux du vivant ont pour la plupart des comportements mécaniques anisotropes et dépendants de leur historique de chargement. Les matériaux pour le vivant étudiés par l’équipe (i.e. les élastomères silicones, les alliages à mémoire de forme NiTi et les élastomères bio résorbables) présentent eux aussi des comportements complexes pouvant dépendre de la température, de l’historique de chargement, du temps…
L’étude de l’ensemble de ces matériaux repose sur l’utilisation de moyens expérimentaux classiques ou plus originaux permettant de générer des états de déformations hétérogènes. Les mesures de champs de déformation par stéréo-corrélation d’images et de champs thermiques par thermographie infrarouge, de DMTA (Analyse Thermo-Mécanique Dynamique) etc., réalisées lors des essais permettent d’analyser les phénomènes physiques sous-jacents au comportement thermomécanique de ces matériaux. Des méthodes classiques ou des méthodes de champs virtuels sont utilisées pour déterminer les paramètres des lois de comportement mécanique, lois facilement utilisables dans des codes de calculs éléments finis.

Exemple 1 : lien une page avec des images silicone

Exemple 2 : lien une page avec des images NiTi

Exemple 3 : lien une page avec la méthode des champs virtuels.

2) Matériaux architecturés pour applications médicales

Suite à différentes pathologies, l’ablation de différents volumes de tissus du vivant doit être effectuée par le praticien hospitalier. Le remplacement de ces tissus s’effectue alors soit par greffe, soit par apport d’une prothèse. Pour que cette prothèse soit adaptée, ses propriétés, notamment mécaniques, doivent être le plus proche possible de celles du matériau du vivant, qui ont des structures complexes et des propriétés bien spécifiques (anisotropie, viscoélasticité, etc.). Pour ce faire, les matériaux peuvent être architecturés, les propriétés de ces nouveaux matériaux étant dues à la fois à celles des matériaux constitutifs et à l’architecture choisie (géométrie de structure ou gradients de propriétés mécaniques).


Exemple 1 : Eprouvettes crénelées

Exemple 2 : Tricots de NiTi

Exemple 3 : Assemblage de tubes NiTi

Exemple 4 : Gradient de réticulation ?

L’utilisation de ces matériaux architecturés n’est pas restreinte au remplacement des tissus du vivant. En effet, les propriétés spécifiques de ces matériaux peuvent être utilisées pour définir de nouveaux outils pour le praticien hospitaliers. Différents dispositifs à base de NiTi sont ainsi en développement.

Exemple 1 – Aiguille médicale à courbure contrôlée.

Exemple 2 – Stent urétral dépliable et repliable par échauffement.


Laboratoire TIMC-IMAG, Domaine de la Merci, 38706 La Tronche Cedex

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