1. Vous devez vous mettre par binôme en respectant la mixité de parcours 
2. Faire 3 choix de thématique par ordre de préférence 
3. Reportez la composition des binômes et les numéros des thématiques choisies dans cette feuille. (avant le 7/01/25)
4. Vous trouverez la répartition finale des groupes sur cette page (à partir du 10/01/25) .
5. Vous noterez que certains groupes seront peut-être modifiés pour respecter la mixité de parcours.
6. Vous trouverez la répartition des soutenances avec les jurys sur cette page (15/03/25).
   

1. Séances de MODEX :

Les 6 séances de MODEX sont programmées sur 6 demi-journées :  les mardi matin suivants :

• 14 janvier, 4 février, 11 février, 18 février, 4 mars, 11 mars

2. Soutenance : 

L'ensemble des soutenances aura lieu le 18 mars 2025 en présentiel (salles et composition des jurys à venir)
Dans chaque groupe, un jury est constitué d'un panel d'enseignants ayant proposé les sujets.

II) Rapport :

Les MODEX s'effectuent par équipe de 2 élèves. Chaque binôme doit rédiger un rapport écrit de 20 pages maximum (figures et bibliographie comprises). 
Ce rapport  doit être impérativement remis l'avant-veille en fichier pdf (nom1_nom2_numérodusujet.pdf) à l'encadrant. 
Attention si vous choisissez la soutenance par Vidéo, vous devez tout de même rendre un rapport écrit allégé (voir plus bas). 

1. Remise du rapport papier à la soutenance + envoi du rapport nom1_nom2_numérodusujet.pdf à l'encadrant.

2. Vous pouvez réaliser le rapport en Latex ou en Word.

Tous les élèves doivent assister à l'ensemble de la session de soutenance dans laquelle ils présentent. 

La soutenance peut être réalisée de 2 manières différentes au choix :
    -Présentation orale de 10-12 minutes suivie de questions.
    -Vidéo de 5 à 10 minutes projetée le jour de la soutenance, suivie de questions.

Vidéo (facultatif)
L'objectif est de se familiariser avec le média vidéo dans le cadre scientifique. Dès lors, il s'agit de réaliser une vidéo courte (5-10 min) dans laquelle la problématique est posée,
le système et les mesures sont décrites, enfin les résultats sont présentés et discutés. Il est recommandé d'utiliser les outils spécifiques au média (montage, incrustations, stop-motion,...) 
pour améliorer la pédagogie de la vidéo. Si vous choisissez ce moyen d'évaluation, il faudra le signaler par mail à votre encadrant et à jean.boisson@ensta-paris.fr avant 
la dernière séance de travail. Par ailleurs, les meilleures vidéos pourront éventuellement être diffusées si vous êtes d'accord.
Exemples de vidéos :
Tuned Mass Damper
Solar System
La gravité quantique à boucles

Attention si vous choisissez la soutenance par Vidéo, vous devez tout de même rendre un  rapport écrit "allégé" :
Introduction, problématique, figures avec légendes,  conclusion et bibliograhie (pas de corps de texte).


IV) Notation :

A l'issue des soutenances de chaque groupe, les enseignants se réuniront pour attribuer une note à chaque élève. La note totale se décompose de la manière suivante :
- Travail fourni pendant les séances encadrées : 1/3
- Rapport écrit (synopsis): 1/3
- Soutenance orale ou vidéo : 1/3

V) Liste des sujets : 

- Liste des sujets de Modex proposés (descriptifs sous la liste). 
- Il faut noter que certains de ces sujets seront encadrés en anglais.
- Les sujets se déroulent pour la plupart à Palaiseau, à l'UME , au TREX de l'école Polytechnique, au CEA, et à l'UCP. 

I) CHIMIE ENERGIE

1. Synthèse et caractérisation de polymères réticulables
2. Procédé de captage du CO2 pour des applications énergies
3. Stockage d’énergie thermique et frigorifique dans des matériaux à changement de phase du type hydrates de gaz.
4. Nanoparticules
5. Réactions multicomposants

II) DYNAMIQUE/ VIBRATION

6. Bille chaotique
7. Chaos électronique : L'oscillateur non linéaire de Van der Pol
8. Caractérisation des ondes de surfaces : influence de la conductivité/salinité sur la mesure.
9. Contrôle des vibrations lors d'un séisme
10. Physique des ondes de surface
11. Tube à choc
12. Acoustique des salles : comment caractériser et améliorer l'acoustique d'une salle de cours.
13. Accoustique des tuyaux harmoniques
14. Etude du rebond d'une balle de tennis sur une raquette cordée
15. Impact de gouttes sur une surface fibreuse
16. Impact de gouttes sur une fibre unique
17. Lévitation de goutte par des ondes sonores stationnaires

III) MECANIQUE DES FLUIDES

18. Contrôle de l'écoulement autour d'un profil d'aile
19. Portance induite par une rotation : effet "Magnus"
20. Balle sustentée par plusieurs jets libres
21. Contrôle de la portance d'un cylindre, physique de la turbo-voile
22. Physique du  parapente, étude expérimentale du décollage
23. Instabilité de Taylor-Couette, transition vers la turbulence
24. Forces aérodynamiques sur un disque en faible incidence. 
25. Étude expérimentale de la couche limite autour d'un cylindre

IV) MECANIQUE DES SOLIDES

26. Mécanique du saut de puce
27. Etude de l'anisotropie de tissus biologiques
28. Adhésion et pelage des tissus biologiques 
29. Métallurgie du chocolat
30. Rhéologie du bonbon
31. Caractérisation mécanique d'éprouvettes en TPU/TPE imprimées 3D
32. Résistance à la flexion de plaques imprimées 3D 
33. Influence sur la propagation d'une fissure, du motif d’impression dans le procédé d’impression par Dépôt de fil fondu (FDM)
34. Influence sur la propagation d’une fissure, de la géométrie d’une éprouvette obtenue par découpe laser
35. Soudage à l'arc MIG/MAG: aspects thermiques, aspects métallurgiques, effets structures 3D
36. Influence de l’état de surface des pièces usinées
37. Etude de biomatériau adapatés à l'impression 3D pour la fabrication de scaffold
38. Etude des propriétés des matériaux métalliques imprimés en 3D
39. Conception, fabrication et test de plaques chirurgicales d'ostéosynthèse

VI) Descriptifs détaillés:

I) CHIMIE ENERGIE

2. Procédé de captage du CO2 pour des applications énergies
Lieu : UCP ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Clément Polese (clement.polese@ensta-paris.fr)
Le dioxyde de carbone (CO2), un sous produit de nombreux procédés de production d’énergie, est également un gaz à effet de serre responsable d’une modification rapide du climat planétaire. Le CO2 présent dans les fumées de combustion, dans le biogaz issu de la fermentation de la biomasse ou encore, dans  le gaz de synthèse produit par reformage des hydrocarbures, est toujours mélangés avec d’autres gaz neutres (N2), valorisables (H2, CH4) ou polluants (CO, SOx, NOx). La séparation, ou captage, du CO2 est donc un enjeu technologique et environnemental majeur. Les hydrates de gaz sont des candidats intéressants dans cette perspective car ils permettent d’extraire à un faible coût énergétique le CO2 d’un mélange de gaz complexe. Composés de molécules d’eau associées dans une structure cristalline capable de piéger du gaz dans des cavités à l’échelle moléculaire, les hydrates de gaz ne mettent en effet en jeu que des interactions physiques. Un procédé aux hydrates se montrerait par conséquent bien moins énergétivores que les procédés chimiques existants mettant en jeu dans les traitements acido-basiques. L’objet du MODEX sera de mesurer les conditions en pression et température de la formation de ces hydrates, ainsi que les énergies associées à cette formation, en présence de divers mélanges de gaz. Une technique de microcalorimétrie sous pression de gaz développée au laboratoire sera employée pour cela.

3. Stockage d’énergie thermique et frigorifique dans des matériaux à changement de phase du type hydrates de gaz.
Lieu : UCP ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Didier Dalmazzone (didier.dalmazzone@ensta-paris.fr)
Le stockage de l’énergie thermique est un enjeu majeur pour l’amélioration de l’efficacité énergétique des systèmes de chauffage ou de réfrigération. Ce stockage peut être réalisé sous forme de chaleur sensible (échauffement ou refroidissement d’un corps possédant une capacité calorifique élevée) ou par chaleur latente (cristallisation ou fusion d’un corps possédant une chaleur latente de changement de phase élevée). Plus efficace en théorie, le second mode de stockage est également plus difficile à mettre en œuvre techniquement. La recherche dans ce domaine porte notamment sur la formulation et la mise en œuvre de matériaux à changement de phase appropriés (température et enthalpie de changement de phase, toxicité et eco-compatibilité, coût).
On propose dans ce travail d’étudier des matériaux à base d’eau et de dioxyde de carbone (CO2). Ces matériaux cristallins, dénommés hydrates de gaz, possèdent une enthalpie de changement de phase particulièrement élevée et sont d’un coût très bas. Leur emploi pour le stockage thermique posséderait en outre l’avantage s’offrir un débouché industriel au CO2, sous produit de nombreuses activités humaines en grande partie responsable du changement climatique.
L’objet du MODEX sera de mesurer les enthalpies de changement de phase et les capacités calorifiques de ces hydrates. Une technique de microcalorimétrie sous pression de gaz développée au laboratoire sera employée pour cela.

4. Nanoparticules
Lieu : UCP ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Jean François Hochepied (jean-francois.hochepied@ensta-paris.fr)
Ce MODEX a pour but de faire découvrir aux élèves différents aspects concernant les nanoparticules. Il introduira les connaissances en chimie, matériaux, mesures physiques permettant d'appréhender le monde des nanoparticules....Chaque séance couvrira un thème différent.
1ere séance: introduction et métrologie: comment mesurer la taille d'une particule ? Exemples sur des nanoparticules de silice: mesures de particules en suspension par diffusion dynamique de la lumière, mesure de surface spécifique, analyse d'images de microscopie électronique: comparaison et discussions.
2ème séance: quantum dots: synthèses rapides et mesure de propriétés optiques: absorption UV-visible, fluorescence.
3ème séance: nanoparticules métalliques: synthèses et propriétés optiques.
4ème séance: synthèses de particules d'oxydes métalliques à propriétés photocatalytiques.
5 ème et 6ème séance: caractérisation des photocatalyseurs, tests photocatalytiques.

5. Réactions multicomposants
Lieu : UCP ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Marianne Guillard (marianne.guillard@ensta-paris.fr)
Les méthodes de screening haut débit mises au point dans l'industrie pharmaceutique nécessitent de développer de nouvelles voies de synthèse afin d’obtenir un grand nombre de produits différents le plus rapidement possible. Les réactions multicomposants répondent en partie à cette nécessité ; il s'agit en une seule étape de coupler plusieurs produits (au moins trois), la structure finale retenant les éléments structuraux de chaque composé de départ. Il est alors possible de former plusieurs milliers de produits différents en une seule journée, en faisant varier les produits de départ et en automatisant les introductions de réactifs. Le laboratoire est spécialisé sur ces thématiques et notamment sur les couplages à base d'isonitriles (réactions de Ugi et Passerini). Nous proposons dans le cadre de ce modex de mettre au point des synthèses de structures hétérocycliques complexes en exploitant cette chimie des isonitriles couplée à des réactions de cyclizations. Ce modex sera l'occasion de travailler sur l'ensemble des techniques du domaine de la chimie organique (préparation de réactions, suivi réactionnel, chromatographie et analyse structurale).

II) DYNAMIQUE/ VIBRATION

6. Bille chaotique
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Florian Lebourdais (florian.lebourdais@cea.fr).
On explore la dynamique d'une bille rebondissant sur un plateau vibrant. Grâce à l'analyse numérique de films pris à la caméra rapide, on découvre que cette dynamique fait apparaître une série de bifurcations qui conduit le système vers un état chaotique. On pourra comprendre théoriquement et modéliser numériquement cette transition vers le chaos.

7. Chaos électronique : L'oscillateur non linéaire de Van der Pol
Lieu : CEA Saclay. 2 élèves. Responsable : Sebastien Aumaitre (sebastien.aumaitre@cea.fr).
On explore ici la dynamique chaotique d'un circuit électronique particulier : l'oscillateur de Van der Pol. Cet oscillateur imaginé par le physicien néerlandais est l'une des première mise en évidence d'un chaos déterministe.
L’équation de Van der Pol a trouvé de nombreuses applications dans les sciences physiques et biologiques. Par exemple, en biologie, Fitzhugh et Nagumo ont développé une version bidimensionnelle de ce système dynamique pour décrire le potentiel d'action des neurones.

8. Caractérisation des ondes de surfaces : influence de la conductivité/salinité sur la mesure.
Lieu : CEA Saclay  Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Sebastien Aumaitre (sebastien.aumaitre@cea.fr)
Descriptif : Un moyen simple d’estimer la hauteur des ondes à la surface de l’eau est d’utiliser des sondes résistives. Cela consiste à mesurer la résistance entre deux électrodes plongées dans liquide, la résistance étant inversement proportionnelle à la longueur des électrodes plongées dans le fluide. Mais pour que la méthode soit reproductible, la conductivité du fluide ne doit pas évoluer (par absorption d’ions, par dépôt de particules ou oxydation sur les électrodes). Nous proposons de tester cette méthode dans une suspension composée d’eau déioniser et de particules de TiO2. Le but sera de mettre au point une mesure résistive suffisamment sensible et de la comparer avec d’autres méthodes moins dépendantes de la conductivité du fluide (par exemple des méthodes capacitives ou optiques).

9. Contrôle des vibrations lors d'un séisme
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Augustus Chukwu (engr.caugustus@gmail.com)
Le but de ce MODEX est d'étudier expérimentalement un modèle de bâtiment soumis à l'action d'un séisme, et de proposer et mesurer l'efficacité de stratégies de contrôle de vibration dans cette situation. On utilisera d'abord un amortisseur dynamique accordé (ou tuned mass damper, TMD), sous la forme d'un pendule simple, pour lequel on déterminera les paramètres optimaux. Ensuite, selon la disponibilité de temps et l'intérêt des étudiants, d'autres systèmes peuvent être étudiés, comme des isolateurs de base ou des métamatériaux.

10. Physique des ondes de surface
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Paul Billant (paul.billant@polytechnique.edu)
Dans ce modex vous étudierez la physique des ondes de surface d'un liquide dans un canal à surface libre. En modifiant l'écoulement vous pourrez étudier les différents régimes torrentiel et fluvial et comprendre l'intéraction entre les vagues et le champ de vitesse en profondeur.

11. Tube à choc
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Marica Pelanti (marica.pelanti@ensta-paris.fr).
Ce module expérimental porte sur une étude expérimentale et numérique de la propagation d'une onde de choc plane dans un tube. La mesure de la vitesse du choc expérimentale est comparée avec les résultats théoriques et numériques. Pour les simulations numériques 1D on utilise le logiciel CLAWPACK (avec interface Matlab pour la visualisation). Bonne connaissance Matlab requise.

14. Etude du rebond d'une balle de tennis sur une raquette cordée
Lieu : TREX mécanique Pôle Mécanique, 2 élèves. Responsable : Caroline Cohen (cohen@ladhyx.polytechnique.fr).
Dans ce MODEX, vous étudierez le mouvement le rebond d'une balle de tennis sur une raquette cordée. L'objectif sera de comprendre l'influence des paramètres de tension et de tressage du tamis sur la réponse élastique de celui-ci et de fait sur la transmission d'énergie à la balle. Pour cela vous utiliserez des techniques d'imagerie rapide et de suivi automatique.

15. Impact de gouttes sur une surface fibreuse
Lieu : TREX mécanique Pôle Mécanique, 2 élèves. Responsable : Catalin Vlad (catalin.vlad@polytechnique.edu).
L'objectif est d'étudier l'impact de gouttes de silicone, de différentes viscosités, sur une surface constituée de mailles carrées en nylon régulières. Ces gouttes seront projetées depuis diverses hauteurs, permettant d'avoir différentes vitesses d'impact. Les mesures consisteront à déterminer la vitesse critique nécessaire à la capture des gouttes en fonction de leur viscosité, tout en analysant la dynamique de leur étalement sur la surface.

16. Impact de gouttes sur une fibre unique
Lieu : TREX mécanique Pôle Mécanique, 2 élèves. Responsable : Catalin Vlad (catalin.vlad@polytechnique.edu).
L'objectif est d'examiner l'impact de gouttes de silicone, de différentes viscosités, sur une fibre unique. Les gouttes seront projetées depuis différentes hauteurs pour générer des vitesses d'impact variées. Le projet consistera à mesurer la vitesse critique de capture en fonction de la viscosité et à observer les interactions dynamiques entre la goutte et la fibre. Il est possible de rajouter une deuxième fibre avec un angle par rapport à la première et voir comment cela affecte la dynamique de capture.

17. Lévitation de goutte par des ondes sonores stationnaires
Lieu : UME ENSTA Palaiseau, 2 élèves. Responsable : Emile Balandier (emile.balandier@ensta-paris.fr).
L'objectif est de ce MODEX est la conception, la fabrication, la caractérisation et l'optimisation d'un dispositif de lévitation de goutte par ondes stationnaires. Le dispositif consiste en deux réseaus de transducteurs ultrasonores qui orientés en opposition génère des ondes sationnaires. Dès lors, les ventres de pression permettent d'avoir une position stable pour des objets légers comme des gouttes. Il s'agira de comprendre la physique de ce dispositif pour réaliser une fabrication maitrisée en impression 3D.

III) MECANIQUE DES FLUIDES

18. Contrôle de l'écoulement autour d'un profil d'aile
Lieu : TREX mécanique Pôle Mécanique, Palaiseau. 2 élèves. Responsable : William Gilbert (gilbert@lms.polytechnique.fr).
A notre disposition un profil NACA 0020 de corde 10cm et d'envergure 20 cm, une soufflerie de dimension de veine 20*30*40 cm dans laquelle on peur faire varier la vitesse de l'écoulement de 5 à 25 m/s. Comment améliorer les caractéristiques (traînée et/ou portance) de base d'un profil simple?

19. Portance induite par une rotation : effet "Magnus"
Lieu : TREX mécanique Pôle Mécanique, 2 élèves. Responsable : William Gilbert (gilbert@lms.polytechnique.fr).
A notre disposition un cylindre de diamètre 4 cm et de hauteur 15 cm, une soufflerie de dimension de veine 15*15*60 cm dans laquelle on peur faire varier la vitesse de l'écoulement de 5 à 24 m/s. On étudiera l'écoulement autour d'un cylindre en rotation ( 0 à 10000 tr/min) pour comprendre l'effet Magnus.

20. Balle sustentée par plusieurs jets libres
Lieu : TREX mécanique Pôle Mécanique, Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Clément Savaro (savaro@ensta-paris.fr).
A notre disposition une boite, munie de trous régulièrement espacés, reliée à une alimentation en air comprimé dont on peut faire varier le débit, plusieurs balles de diamètres et de poids différents. Le but de ce modex est de décrire les écoulements et les trajectoires prises par une balle soumise à ces écoulements.

21. Contrôle de la portance d'un cylindre, physique de la turbo-voile
Lieu : TREX mécanique Pôle Mécanique, 2 élèves. Responsable : Clément Savaro (savaro@ensta-paris.fr).
A notre disposition un cylindre de diamètre 4 cm et de hauteur 20 cm, une soufflerie de dimension de veine 20*30*70cm dans laquelle on peur faire varier la vitesse de l'écoulement de 5 à 20 m/s. Comment peut on contrôler l'écoulement pour augmenter la portance de ce cylindre?

22. Physique du  parapente, étude expérimentale du décollage
Lieu : TREX mécanique Pôle Mécanique, 2 élèves. Responsable : Caroline Cohen (cohen@ladhyx.polytechnique.fr).
Dans ce MODEX, vous étudierez le mouvement de décollage d'une voile de parapente dans une expérience en eau. En appliquant des forçages d'intensité variable, il sagira de déterminer le seuil de décollage en fonction de la portance de l'aile. Le mécanisme de vol pourra être étudier grâce à des techniques d'imagerie avancée en mécanique des fluides (PIV). 

23. Instabilité de Taylor-Couette, transition vers la turbulence
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Paul Billant (paul.billant@polytechnique.edu)
Dans ce MODEX, on s'intéresse à l'écoulement entre deux cylindres concentriques pour lequel le cylindre intérieur est en rotation. Dans cet écoulement dit de Taylor-Couette vous mettrez en évidence par des mesures de Vélocimétrie par effet Doppler Laser la complexification de l'écoulement avec une succession de bifurcations symptomatiques de la transition vers la tubulence en mécanique des fluides.

24. Forces aérodynamiques sur un disque en faible incidence. 
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Vincent Labarre (vincent.labarre@polytechnique.edu)
Descriptif: Le but de ce MODEX est d'étudier les forces aérodynamiques (traînée et portance) exercées par un écoulement sur un disque à l'aide de mesures expérimentales. Pour ce faire, les étudiants utiliseront la soufflerie Eiffel de l'ENSTA. Ils devront caractériser l'effet de la vitesse de l'écoulement moyen ainsi que l'angle d'incidence du disque.

25. Etude de la nage d'un poisson Magnétique.
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Jean Boisson (jean.boisson@ensta-paris.fr)
L'objectif de ce modex est la fabrication puis l'étude d'un poisson composé d'une structure d'aimant. Il s'agira d'élaborer le Poisson dans un premier temps, puis dans un second temps étudier la propulsion de celui-ci en fonction de la fréquence et l'amplitude de l'excitation.

IV) MECANIQUE DES SOLIDES

27. Etude de l'anisotropie de tissus biologiques
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves.Responsable : Alexandre Hamma (alexandre.hamma@ensta-paris.fr).
Les tissus biologiques sont connus pour avoir des réponses mécaniques fortement non-linéaires. Ces comportements s'expliquent notamment par la nature ainsi que la structuration de ces tissus conjonctifs composés d'un réseau de fibres de collagène. Le but de ce Modex est de mettre en avant expérimentalement cette anisotropie. Dans un premier temps une brève étude bibliographique sera réalisée, dans un second temps des essais de traction sur différents tissus seront réalisés, puis, nous confronterons les résultats obtenus à la littérature. 

28. Adhésion et pelage des tissus biologiques 
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Alexandre Hamma (alexandre.hamma@ensta-paris.fr).
L'adhésion des tissus biologiques entre eux permet la transmission des efforts musculaires au squelette et entraîne les mouvements corporels. Cette transmission a prinicpalement lieu au niveau des tendons et du perioste. Ce tissu conjonctif entoure les os y adhérant grâce à des fibres de collagène (Sharpey). Dans ce modex nous réaliserons des expériences de pelage sur des modèles simplifiés avant de les réaliser sur des tissus biologiques ce qui nous permettra de proposer un modèle d'adhésion pour le périoste.

29.  Métallurgie du chocolat
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Fabien Szmytka (fabien.szmytka@ensta-paris.fr).
Descriptif : le chocolat, comme les matériaux métalliques, est sensible aux variations de températures auquel il est sujet lors de sa solidification. Le tempérage du chocolat consiste ainsi à le faire fondre et à amorcer la cristallisation de manière à obtenir des propriétés particulières pour le produit solidifié. L’objectif de ce modex sera ainsi d’étudier les cycles thermiques appliqués au chocolat (température maximale atteinte, vitesse de refroidissement, palier de température, etc) et de former des éprouvettes de flexion pour étudier ses propriétés mécaniques une fois refroidies. Il s’agira ainsi de trouver le procédé de mise en forme qui permettra d’avoir e chocolat le plus croquant possible !
Mots clés : Traitements thermiques, essais de flexion, Procédé de mise en forme

30. Rhéologie du bonbon
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Fabien Szmytka (fabien.szmytka@ensta-paris.fr).
La gélatine, un produit issu de tissus animaux (souvent de porc) est un des composés principal des bonbons classiques. Pour s'adapter aux consommateurs (régime végétarien, halal...) les marques de bonbons ont fait évoluer leurs compositions pour remplacer la gélatine. Afin de garder la même sensation en bouche, il est intéressant de connaître les propriétés mécaniques de la gélatine pour les reproduire à partir d'autres composés d'origine non animales. Ce MODEX s'intéressera donc aux propriétés de la gélatine au travers de tests mécaniques.

31. Caractérisation mécanique d'éprouvettes en TPU/TPE imprimées 3D
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Nicolas Thurieau (nicolas.thurieau@ensta-paris.fr).
Résumé : L’impression 3D polymère a fait de nombreux progrès ces dernières années avec des imprimantes permettant de produire des pièces complexes avec des résolutions très fines. Pour cette étude, vous utiliserez une imprimante multi-matériau FDM permettant de transformer des granulés de matières en produit imprimable. Il s’agira alors de tester des produits souples : le TPU et le TPE, thermoplastiques élastomères qui allient les propriétés élastiques des élastomères et les propriétés mécaniques des plastiques. Il vous faudra alors définir des éprouvettes, les imprimer, définir un plan d’expérience en traction permettant de choisir le meilleur compromis entre les différents paramètres d’impression et ensuite analyser le comportement mécanique des différentes éprouvettes.
Mots clés : fabrication additive, thermoplastique élastomère, plan d’expérience, essais de traction

32. Résistance à la flexion de plaques imprimées 3D 
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Nicolas Thurieau (nicolas.thurieau@ensta-paris.fr).
Descriptif : L’impression 3D polymère a fait de nombreux progrès ces dernières années avec des imprimantes permettant de produire des pièces complexes avec des résolutions très fines. Pour cette étude, vous utiliserez une imprimante FDM permettant d’imprimer à la fois de l’acide polylactique ou PLA et de l’acrylonitrile butadiène styrène ou ABS. Il s’agira de produire une plaque qui résiste le mieux à la flexion, en jouant à la fois sur l'épaisseur, le matériau, le remplissage, l'orientation de la matière pour une taille de plaque fixée. Il vous faudra mettre au point un plan d’expérience et identifier puis analyser les modes de défaillance des plaques imprimées
Mots clés : fabrication additive, thermoplastique élastomère, plan d’expérience, essais de flexion

33. Influence sur la propagation d'une fissure, du motif d’impression dans le procédé d’impression par Dépôt de fil fondu (FDM)
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Xinyuan Zhai (xinyuan.zhai@ensta-paris.fr)
La propagation de fissure résulte de la façon dont la structure est chargée à l’échelle macroscopique ainsi que de la microstructure qui est rompue lors de son avancée. Dans ce modex, nous étudierons l’influence de la microstructure sur les conditions de propagation en faisant varier les motifs d’impression en Fused Deposition Modeling. 

34. Influence sur la propagation d’une fissure, de la géométrie d’une éprouvette obtenue par découpe laser
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Xinyuan Zhai (xinyuan.zhai@ensta-paris.fr)
La propagation de fissure résulte de la façon dont la structure est chargée à l’échelle macroscopique ainsi que de la microstructure qui est rompue lors de son avancée. Dans ce modex, nous étudierons l’influence de la macrostructure sur les conditions de propagation en faisant varier la géométrie de l’éprouvette obtenue par découpe laser. Les essais pourront servir à la constitution d’une base de données utile à la mise en place de méthodes de machine learning.

35. Soudage à l'arc MIG/MAG: aspects thermiques, aspects métallurgiques, effets structures 3D
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Lahcène Cherfa (lahcene.cherfa@ensta-paris.fr).
Une opération de soudage s'accompagne d'une très forte élévation de température de l'assemblage (fusion) suivie d'un refroidissement rapide. Cela entraîne une modification de l'état microstructural, et bien souvent des propriétés mécaniques du matériau soudé. Il s'agit de réaliser des cordons de soudure à l'aide d'un robot de soudage à l'arc, avec différentes conditions opératoires. On détermine la cartographie de température en surface lors du soudage à l'aide d'une camera infrarouge. On pratique une analyse macrographique des cordons de soudure pour caractériser les hétérogénéités métallurgiques engendrées (Zone fondue, zone affectée thermiquement). Mots clé: Soudage à l'arc, thermographie infrarouge, analyse métallographique.

36. Influence de l’état de surface des pièces usinées
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Lahcène Cherfa (lahcene.cherfa@ensta-paris.fr).
L'état de surface possède une grande influence sur les propriétés physiques et mécaniques des pièces, par exemple, le frottement de glissement et de roulement, la résistance à l'usure, la résistance à l'écoulement des fluides, l'adhérence des revêtements, la tenue en fatigue.
La vie utile d'un matériau en service dépend cependant toujours non seulement de la combinaison des facteurs de charge et d'environnement auxquels il est soumis mais aussi des facteurs d'intégrité dont l'état de surface constitue un facteur très important, et c'est ainsi qu'il faut toujours tenir compte des paramètres d'état des surfaces dès la mise en service lorsque l'on considère la durabilité, ou vie du matériau en service. Cette dépendance est encore plus ressentie dans le cas des matériaux utilisés dans la confection de composants sollicités à la fatigue. Que ce soit en fatigue mécanique ou en fatigue de contact, les gradients de propriété au voisinage de la surface (microstructure, écrouissage, contraintes résiduelles) et les imperfections superficielles apportées par les procèdes de fabrication jouent un rôle primordial sur la tenue à la fatigue en service du composant.

37. Etude de biomatériau adapatés à l'impression 3D pour la fabrication de scaffold
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Alicia Amari (alicia.amari@ensta-paris.fr).
Les scaffold sont des structures semblables à des échafaudages, largement utilisés en ingénierie tissulaire. Fabriqués par impression 3D, ils ont pour but de reproduire les propriétés mécaniques et biologiques des tissus humains. L’objectif de ce modex sera d’étudier les propriétés mécaniques du biomatériaux choisis pour l’étude. Une brève revue bibliographique sera réalisée, puis des éprouvettes adaptées seront conçues et imprimées afin de réaliser des essais (de traction). Les résultats seront comparés à la littérature.

38. Etude des propriétés des matériaux métalliques imprimés en 3D
Lieu : UME ENSTA Palaiseau. 2 élèves. Responsable : Baris Telmen (baris.telmen@ensta-paris.fr)
L'impression 3D est une technologie qui nous permet de prototyper rapidement de nouvelles structures. L'objectif est de caractériser le métal imprimé en 3D par des tests d'indentation (comparaison avec les valeurs ASTM et littérature) et d'observer les propriétés de la microstructure.

39. Conception, fabrication et test de plaques chirurgicales d'ostéosynthèse
Lieu : UME ENSTA Palaiseau, 2 élèves. Responsable : Emile Balandier (emile.balandier@ensta-paris.fr).
L'objectif est de ce MODEX est la conception, la fabrication, la caractérisation et l'optimisation de plaques chirurgicales pour la satbilisation de fractures de fémur. Après un rapide état de l'art des contraintes physiologiques et matériaux, les étudiants concevront des plaques puis les fabrication en impression 3D. Finalement leur conception sera validée par un essai sur un modèle de fémur.

Mise à jour : J. Boisson, le 13 Décembre 2024