David RODNEY

David RODNEYRODNEY a été nommé professeur en 2013 à l’ILM au sein de l’équipe : Modélisation de la Matière Condensée et des Interfaces et SOPRANO, il a bénéficié d’une Chaire du Labex iMUST

Thèmes de recherche : Modélisation Physique de la déformation en matière condensée

Mots clé : modélisation multi-échelle, méthode d’accélération de la dynamique moléculaire, plasticité cristalline, mécanique des milieux désordonnés, mécanique des milieux fibreux architecturés

 

 


 

Mécanique des milieux enchevêtrés

La nécessité d’optimiser les matériaux de structure poussent au développement de nouvelles structures et architectures. David Rodney explore en collaboration avec des collègues de Grenoble (Laurent Orgéas, Sabine Rolland du Roscoat) les propriétés mécaniques d’une architecture nouvelle, constituée d’un fil unique enchevêtré avec lui-même. Des échantillons ont été produits à partir de matériaux aux propriétés variées : un fil en alliage à mémoire de forme biocompatible, permettant d’envisager des applications dans le domaine biomédical, un fil de cuivre pour circuit électrique, extrêmement déformable, et un fil polymère (un simple fil de pêche) se déformant élastiquement (voir des exemples sur la fig. 1).

Illustration

Fig 1

Un code de simulations discrètes a aussi été développé pour avoir accès aux processus élémentaires de déformation de ces milieux.

Ces milieux présentent des propriétés mécaniques originales, qui proviennent en grande partie de leur architecture intermédiaire entre un milieu discret (les segments de fibres ne sont pas collés entre eux et peuvent se réarranger pendant la déformation, comme le font des grains de sable) et un milieu continu (une fibre unique est employée, impliquant l’apparition de fortes contraintes internes). Ainsi, ces structures se déforment de façon réversible jusqu’à des taux de déformation pouvant aller jusqu’à 30% si la fibre se déforme elle-même de façon élastique. De plus, ces milieux présentent une propriété unique à ce jour de dilatance réversible en traction et compression.

Du fait de leurs perspectives nombreuses et originales, ces travaux ont fait l’objet d’un article récent dans le journal Nature Materials

Bibliographie :
1. Rodney D., Gadot B., Riu Martinez O., Rolland du Roscoat S., Orgéas L. ‘Reversible dilatancy in entangled single-wire materials’ Nature Materials 15 (2015) 72-77.
2. Clouet E., Caillard D., Chaari N., Onimus F., Rodney D. ‘Dislocation locking versus easy glide in titanium and zirconium’ Nature Materials 14 (2015) 931-936.
3. Koziatek P., Barrat J. L., Rodney D. ‘Short- and medium-range orders in as-quenched and deformed SiO2 glasses: an atomistic study’ Journal of Non-Crystalline Solids 414 (2015) 7-15.
4. Chaari N., Clouet E., Rodney D. ‘First-Principles Study of Secondary Slip in Zirconium’ Physical Review Letters 112 (2014) 075504.1-5.
5. Ventelon L., Willaime F., Clouet E., Rodney D. ‘Ab initio investigation of the Peierls potential of screw dislocations in bcc Fe and W’ Acta Materialia 61 (2013) 3973-3985.


A Propos :

David Rodney est diplômé de l’école Paris Mines et de l’université d’Orsay, après un doctorat à l’Institut Polytechnique de Grenoble, il devient Maitre de conférence au SIMaP lab de l’INP Grenoble. Il  est de 2008 à 2009 professeur invité au MIT au sein du département « Material Science and Engineering ». IUF junior en 2009, il rejoint l’UCB Lyon 1 et l’ILM au sein des équipes Modélisation de la Matière Condensée et des Interfaces et SOPRANO. Il travaille sur la simulation des propriétés mécaniques des solides.


Liens:

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