Rapport du comité d'experts

Section des Unités de recherche Rapport du comité d'experts Unité de recherche : Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles de Mulhouse UMR 7189 de l'université de Haute Alsace février 2008

Rapport du comité d'experts L'Unité de recherche : Nom de l'unité : Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles de Mulhouse Label demandé : UMR N si renouvellement : 7189 Nom du directeur : M. Jean-Yves DREAN Université ou école principale : Université de Haute Alsace Autres établissements et organismes de rattachement : CNRS Date(s) de la visite : 6 février 2008 2

Membres du comité d'évaluation Président : M. Didier BAPTISTE, INRS Experts : M. Jean-Pierre BRANCHER, INPL Nancy M. Georges CAILLETAUD, Ecole des Mines Paris M. Patrick CHABRAND, Université dela Méditerranée Marseille M. Etienne PATOOR, Université de Metz M. Michel VAUCLIN, INP Grenoble Expert(s) représentant des comités d évaluation des personnels (CNU, CoNRS, CSS INSERM, représentant INRA, INRIA, IRD ) : M. Arnaud POITOU, représentant CNU 60 Mme Dany ESCUDIE, représentante du CoNRS ST2I section 10 Observateurs Délégué scientifique de l'aeres : M. Jean-Léon HOUZELOT Représentant de l'université ou école, établissement principal : M. Alain BRILLARD, Président UHA Représentant(s) des organismes tutelles de l'unité : M. Dominique LEGUILLON, CNRS, département ST2I, section 9 3

Rapport du comité d'experts 1 Présentation succincte de l'unité Effectif : 56, dont 24 enseignants-chercheurs, ingénieurs, 28 doctorants, 3 techniciens et administratifs en équivalent temps plein Nombre de HDR : 9, nombre de HDR encadrant des thèses : 9 Nombre de thèses soutenues et durée moyenne lors des 4 dernières années : 25, nombre de thèses en cours : 28 Nombre de membres bénéficiant d une PEDR : 5 Nombre de publiants : 19/24 2 Déroulement de l'évaluation Les documents fournis aux membres du comité de visite concernent le rapport d activité du précédent contrat, les fiches d activités des EC et chercheurs, les productions scientifiques et techniques, le bilan des séminaires. Il manque néanmoins dans le rapport d activité une vue synthétique globale des enjeux. La journée de visite s est très bien déroulée. Après un exposé général du directeur du laboratoire, chaque équipe a présenté ses activités suivie immédiatement d une visite des principales expérimentations. Cette façon de présenter les travaux de recherche a été très appréciée. Le support papier des différentes présentations orales a été fourni. Le comité a pu s entretenir avec chaque représentant des EC, IATOS, et doctorants pris séparément. Une discussion avec le président et le vice président de l université a également eu lieu. Le comité tient à remercier l ensemble des acteurs du laboratoire pour la qualité de l organisation et des présentations effectuées. 3 Analyse globale de l unité, de son évolution et de son positionnement local, régional et européen La visibilité du LPMT dans le domaine de la fibre est indiscutable. Il résulte d un historique local mais aussi de la stratégie du laboratoire qui a conservé sa spécificité, tout en la faisant évoluer dans un contexte sociétal de développement durable, vers les fibres naturelles. Pour atteindre cet objectif, le LPMT a mis en œuvre des approches parallèles, qui s enrichissent mutuellement. Il s agit d étudier la fibre mais aussi la structure textile (tissée ou nontissée). Les actions scientifiques reposent donc sur l analyse des caractéristiques mécaniques et physico-chimiques acquises de par leur mode de production, jusqu à leurs structures et leurs possibles fonctionnalités. L étendue des compétences requises (multi échelles et multi physiques) et la multiplicité des applications abordées, de la santé au transport, a conduit le LPMT à engager des partenariats locaux. C est ainsi qu une mutualisation jusque-là informelle avec le LMIA (Laboratoire de Mathématiques, Informatique et Applications),et le MIPS (Modélisation, Intelligence, Processus, Systèmes), a donné lieu à une structuration affichée : le CRESPIM (Centre de Recherche et d Enseignement en Sciences pour l Ingénieur de Mulhouse). Dans un cadre plus industriel, le LPMT participe activement aux pôles de compétitivité (fibre, véhicule du futur ). Le développement du laboratoire s appuie aussi sur une collaboration qui soutient ses approches dans différents domaines et à différentes échelles. Ainsi les connaissances relevant de la mécanique, des nano ou biosciences sont apportées par des laboratoires régionaux (IMFS Institut de Mécanique des Fluides et des Solides de Strasbourg, ISIS Institut de Science et d Ingénierie Supramoléculaire, Université Louis Pasteur) alors que les compétences liées par exemple à la nature de la fibre ou à des qualifications sensorielles 4

reposent sur des unités nationales (CIRAD, CESG). Enfin, il convient de préciser que le laboratoire bénéficie d une grande visibilité européenne et internationale. Celle-ci se traduit par des échanges réguliers de chercheurs et une implication forte dans des réseaux qui confortent sa place et sa réelle notoriété dans le domaine. Sur la période 2004-2007, le bilan global de la production scientifique et technique fait état : de 68 publications dans des revues à comité de lecture (dont 12 sous-presse/acceptées) auxquelles s ajoutent 6 brevets déposés et 1 en cours de dépôt, soit un taux moyen de 0.77 publication/ enseignant-chercheur permanent/an (ou 0.64 en ne considérant que les seuls articles publiés). Tout en restant encore en deçà de ce qui est communément admis dans la communauté académique, on note une dérivée positive par rapport au précédent quadriennal (0.55). Cette analyse repose prend en compte des revues très diverses en termes d impact. d un nombre satisfaisant de communications avec actes (132), sans actes (96 dont 43 posters) ainsi que de 6 conférences invitées. de 11 contributions à des chapitres d ouvrage, dont 3 de vulgarisation. Sur la même période, 25 thèses ont été soutenues (17 en Mécanique des matériaux fibreux, pour 6 HDR, 5 en Physico-chimie pour 2 HDR et 3 en Génie Biomécanique pour 1 HDR), confirmant ainsi la bonne attractivité du Laboratoire dans ses domaines de compétences, mais révélant aussi un taux d encadrement assez élevé, faute d un manque de MC habilités. Tous les doctorants ont été co-auteurs d au moins une publication dans une revue à comité de lecture et de plusieurs communications. Ils co-signent en 1 er auteur dans la très grande majorité des cas. Leur insertion professionnelle est très bonne avec notamment des recrutements dans des Etablissements d Enseignements Supérieurs étrangers (12) et français (2), et dans des entreprises privées (9). 4 Analyse équipe par équipe et par projet Equipe de Génie Biomécanique L équipe de Génie Biomécanique composée d un professeur, de six maîtres de conférences, d un professeur agrégé et d un professeur associé (PAST) ne compte en fait que trois enseignants-chercheurs actifs. Son objet d étude est la caractérisation expérimentale du comportement de prothèses artérielles vierges ou explantées et de valves cardiaques réalisées en matériaux fibreux. Les analyses menées à différentes échelles visent à contribuer à la compréhension des mécanismes qui conduisent à la ruine de ces structures. Pour les prothèses neuves, il s agit de caractériser le rôle du procédé de fabrication sur leur résistance mécanique et pour les prothèses explantées, d analyser en particulier le rôle de l environnement biologique sur l évolution de leurs propriétés mécaniques. Il s agit sur le plan national d une activité originale. Les points forts de l équipe sont la qualité des études expérimentales menées in vitro, le développement d une approche globale du problème abordée grâce à des collaborations avec des chirurgiens cardio-vasculaires et un laboratoire d anatomo-pathologie, ainsi que la constitution assez unique d une collection de prothèses explantées dont l étude systématique doit fournir des informations pertinentes sur le rôle de l environnement biologique sur leur vieillissement. Son point faible est sa fragilité liée au faible nombre d enseignants-chercheurs actifs de l équipe et à la charge d enseignement importante rendant le personnel peu disponible pour la recherche. Parmi les points qui pourraient être développés ou abordés, une approche in vivo réalisée à l aide d un modèle animal pourrait apporter des éléments complémentaires à ceux obtenus in vitro. La modélisation du comportement des structures étudiées devrait être également réalisée, soit en développant des compétences en interne au sein du laboratoire, soit en collaboration avec d autres équipes à l échelle nationale. Equipe de Recherche «Mécanique des Matériaux Fibreux» Cette équipe comporte 3 thèmes, «Fibres et structures fibreuses», «Tribologie et interactions mécaniques», «Analyse sensorielle Textiles et vêtements fonctionnels». Elle regroupe, dans chacun d'entre eux respectivement 5 professeurs, 9 MCF dont 2 HDR, 1 post-doc et un ATER, pour encadrer une population de 15 doctorants. Le taux d'encadrement est donc plutôt favorable, et vient un peu compenser le manque de techniciens, ce qui est délicat pour un groupe à vocation essentiellement expérimentale. Certains MCF sont cependant à 50%, et tous ont semblé très pris par l'enseignement. Il y a eu 17 thèses soutenues sur la période 2004-2007, ce qui est conforme avec un flux normal pour la population actuelle. 5

L'équipe a bien su à la fois positionner ses différentes actions dans le monde de la recherche, et aussi à prendre des contacts dans le monde entier, en ciblant ses coopérations sur des pays producteurs de fibres, avec lesquels elle intervient dans un esprit de coopération «gagnant-gagnant», dans lequel les intérêts de l'économie locale (notamment dans des pays comme la Mongolie ou la Thaïlande) sont pris en considération. Les études sont menées à plusieurs échelles : celle de la fibre élémentaire d'abord (coton, mélanges cotonsoie, agave, cachemire, fibres chimiques, filaments composites), puis celle des structures textiles, tissées ou non tissées. Les études portent essentiellement sur le comportement mécanique et l'endommagement, et sont basées sur des essais mécaniques et des observations de microstructure. La tribologie est abordée également sous l'angle expérimental, avec le développement d'appareils spécifiques pour mesurer la pilosité des surfaces, évaluer la rugosité ou le coefficient de frottement. On note ici un appareil breveté et une ANR Matériaux et Procédés. A côté de ces moyens analytiques, on observe également des études «système», comme le frottement tissu-peau qui forme les ampoules. Dans le cadre du thème «analyse sensorielle», on se préoccupe de quantifier les impressions que laissent les tissus à des observateurs, afin de mieux connaître et prendre en compte la perception humaine. L'équipe mentionne le fait qu'elle cherche à étendre ses outils, et introduire plus de simulation numérique dans ses études. C'est un processus qui n'a pas vraiment démarré, malgré l'achat d'un code du commerce. Il serait sans doute utile de cultiver des alliances avec d'autres laboratoires possédant la compétence afin de progresser rapidement. Par ailleurs, la politique de déplacements en conférences est privilégiée aux publications. Sur 4 ans, on compte 78 conférences. Seuls les professeurs ont une productivité standard, qui est confiée à des journaux spécialisés. Equipe de recherche Physico-Chimie des Matériaux Fibreux L équipe Physico-Chimie des Matériaux Fibreux se compose de 2 Professeurs et de 1,5 Maîtres de Conférences. Sa composition est restée inchangée au cours du contrat quadriennal. Cinq thèses ont été soutenues et 11 articles publiés dans des revues à comité de lecture, une production scientifique stable par rapport à la période précédente. Deux brevets français ont été déposés en collaboration avec l Institut Charles Sadron (UPR CNRS 22). Cinq thèses sont actuellement en préparation. Cette production scientifique est tout à fait raisonnable au regard de la taille réduite de l équipe. Taille d autant plus réduite, que la participation du seul maître de Conférence non HDR apparaît des plus limitée avec une seule publication (en 2007). Il est positif que les doctorants soient largement impliqués dans les publications et que ces publications soient souvent réalisées en collaboration avec d autres laboratoires (principalement l ICSI, UPR CNRS 9069). La qualité scientifique de l équipe est bonne. Elle s appuie sur des compétences dans deux domaines, la rhéologie des fluides complexes et le mouillage des fibres. Elle maîtrise un large spectre de techniques expérimentales lui permettant de conduire certaines études jusqu au procédé industriel. Sa participation au pôle de compétitivité fibres naturelles (FNGE) et aux projets ANR est satisfaisante. Le rapport d activité fait état de 10 projets répartis dans deux thématiques : Ennoblissement : fonctionnalisation des textiles par microcapsules, réalisation de fibres conductrice de l électricité, obtention de résistance mécanique à l état humide, morphologie des films d épaississant utilisés pour l impression de jet d encre, incidence de la structure des fibres d un polymère d origine naturelle. Le polyacide lactique, PLA sur leurs propriétés mécaniques et physico-chimiques, caractérisation de biomatériaux. Rhéologie et interfaces : suspension de particules dans des fluides viscoélastiques, morphologie des films d épaississant, mouillage de structures hétérogènes, recyclage du PET. Ce nombre important de projets, au regard de la taille réduite de l équipe, laisse craindre que l équipe se comporte davantage en prestataire et délaisse l effort nécessaire pour interpréter les résultats obtenus. Il semble souhaitable de procéder rapidement à un choix judicieux de quelques thèmes et de les associer à la mise en place de collaborations internationales (anormalement absente à l heure actuelle). Il est également urgent d entamer une réelle réflexion sur le devenir de l équipe avec le prochain départ en retraite de son responsable âgé de 65 ans. 6

5 Analyse de la vie de l'unité En termes de management : Le laboratoire est organisé en 3 équipes de taille assez différente puisque une équipe regroupe plus de la moitié des enseignants-chercheurs et doctorants. Il est piloté par un directeur qui délègue la comptabilité à sa directrice adjointe. Les crédits récurrents sont gérés par le laboratoire pour le fonctionnement. Les contrats sont gérés par le responsable du contrat sans prélèvement pour le laboratoire. Ce mode de fonctionnement ne semble pas poser de problème actuellement. Les activités menées par les équipes sont assez imbriquées les unes dans les autres. Un équipement est acheté par une équipe et est alors accessible à tous les membres du laboratoire. Il est important de maintenir une politique de mutualisation d achat d équipement. Le laboratoire ne possède toujours pas de conseil de laboratoire, malgré la recommandation du précédent comité. Les séminaires servent de lieu de discussion de la vie de laboratoire. La fréquence est d environ un par mois. Il est néanmoins recommandé de constituer ce conseil de laboratoire comme le précise les statuts des UMR. En termes de ressources humaines : Les techniciens sont peu nombreux. Le laboratoire a une grosse part d activité expérimentale. Ce déficit de personnels techniques conduit les EC et les doctorants a beaucoup s investir dans les expérimentations. Le départ prochain à la retraite du responsable de l équipe physico-chimie nécessite d anticiper son remplacement. Globalement la pyramide des ages est bien équilibrée. En termes de communication : Les séminaires sont un moment privilégié d échanges. La fréquence d un séminaire par mois est bonne. Il manque néanmoins un conseil dans lequel chaque catégorie de personnels pourrait s exprimer quant à la vie et à la politique du laboratoire. La taille relativement réduite et la proximité des thématiques scientifiques contribue également à une bonne communication interne. En résumé, le laboratoire a une organisation qui semble donner beaucoup d autonomie aux responsables d équipes et plus spécifiquement aux professeurs. Cette organisation très souple n a peut être pas permis à certains maîtres de conférences de remplir leur obligation de recherche. 6 Conclusions Points forts : Le laboratoire est très bien identifié sur la thématique de la science des fibres. Les activités expérimentales sont importantes et originales. L activité de l ensemble du laboratoire est de qualité et cohérente. Grande maîtrise de l ensemble de la chaine allant de la fibre jusqu aux produits textiles. Très bonne cohérence par rapport à l école d ingénieurs. Bon développement des collaborations avec des laboratoires nationaux. Bonne valorisation des recherches (nombreux brevets). Bonne activité de formation doctorale (nombreux doctorants). Bonne transversalité et interaction entre les équipes. 7

Points à améliorer : L aspect mécanique n est pas suffisamment développé. Le lien entre la fibre et le produit n est pas assez établi. Le laboratoire ne va pas assez loin sur le plan de la recherche académique. Une part trop importante des MdC ne publie pas. Absence de conseil de laboratoire. Recommandations : Le laboratoire se positionne sur une thématique originale de la science des fibres dans le cadre des textiles. Il doit s y maintenir et ne pas essayer de trop s ouvrir. Par exemple, il est délicat d aller vers les composites alors que de nombreux laboratoires travaillent déjà sur ce thème. L analyse mécanique dans les études menées gagnerait à être développée. Il ne s agit pas de devenir des spécialistes de modélisation (exemple l homogénéisation) mais d utiliser ces connaissances pour les adapter aux fibres et tissus et contribuer ainsi à la compréhension des liens entre fibres et tissus. Le développement de collaborations avec des laboratoires de mécanique est à poursuivre et la stratégie envisagée dans le cadre de l ANR est pertinente. Le laboratoire possède une très bonne expertise qu il faut préserver. Il est encouragé à renforcer les aspects de recherche relatifs à la compréhension des phénomènes physique, chimique et mécanique liés aux fibres et textiles. Le Comité encourage vivement le Directeur dans sa volonté affichée d inciter les Maîtres de Conférences du LPMT à justifier d une production scientifique suffisante, ce qui n est pas actuellement le cas pour plusieurs d entre eux. On peut supposer que les projets ANR obtenus pourraient y contribuer, au moins pour certains d entre eux. Il serait peut être judicieux de faire apparaître le mot fibre dans l intitulé du Laboratoire pour une meilleure lisibilité des activités. Poursuivre l effort déjà entamé dans le quadriennal précédent vers l élargissement à un plus large spectre de diffusion des résultats (plus d une publication sur deux concerne encore les revues spécialisées dans le domaine des textiles). 8