L’axe PROcédés Durables et Innovants de Génération et d'Elaboration du Solide (PRODIGES) mène des travaux de recherche expérimentaux et théoriques pour générer des connaissances sur les propriétés des solides divisés et les opérations unitaires qui les génèrent (cristallisation/précipitation, extrusion hot melt, impression 3D, prilling, procédé assistés par CO2 supercritique, procédés assistés par ultrasons, séchage par atomisation, …). La diversité des poudres et la complexité de ces opérations unitaires représentent un défi pour la conception de procédés durables de fabrication de produits à propriétés fonctionnelles maîtrisées.
Objectifs de recherche
L’objectif est de proposer des approches combinant des études expérimentales et des modélisations numériques multi-physiques et multi-échelles pour générer des solides ayant les propriétés fonctionnelles recherchées. Ces approches couvrent à la fois :
- la caractérisation des propriétés des solutions et des solides (propriétés thermodynamiques, propriétés physico-chimiques comme la distribution de taille, la cristallinité, la biodisponiblité, etc.) ;
- le développement d’opérations unitaires ou de dispositifs de caractérisation ;
- la caractérisation des relations « propriétés des poudres – paramètres procédés – propriétés des produits » (cinétiques des transformations/génération) ;
- le développement de modèles déterministes à partir d’expérimentations menées à différentes échelles et leur simulation pour enrichir les connaissances sur les relations entre les propriétés des solides/solutions avant traitement, des paramètres des procédés et des propriétés fonctionnelles du solide formulé et optimiser l’opération unitaire ou l’ensemble du procédé de génération.
Verrous scientifiques
- Comment maîtriser la structure et composition du solide formé et les propriétés fonctionnelles qui en découlent ?
- Quels sont les mécanismes mis en jeu dans les opérations étudiées, et comment les transposer à une échelle différente ?
- Comment prendre en compte la variabilité des réactifs/entrants et des usagers de la fonctionnalité ?
Équipe de collaborateurs :
F. BAILLON, T. DELEAU, F. ESPITALIER, J.J. LETOURNEAU, O. LOUISNARD, M.I. RÉ, M. SAUCEAU, R. SESCOUSSE