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Présentation du Groupement de Recherche "Thermoélectricité"

 

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Directeur adjoint:

 

Le GDR CNRS Thermoélectricité (N° 3052) avait été créé en 2007 afin de rassembler les différents acteurs intervenant dans le domaine de la thermoélectricité, et venant de différentes communautés,  telles que physiciens, chimistes et thermiciens. Les thèmes de recherche retenus concernaient l’étude des matériaux thermoélectriques (massifs, couches minces et matériaux nanostructurés), leurs propriétés physiques (aspects théoriques, mesures et métrologie) et l’ingénierie des matériaux et systèmes thermoélectriques. Durant ces 4 années, les réunions annuelles ont permis de discuter de tous ces aspects, en mettant à chaque réunion l’accent sur l’un d’entre eux. Une école thématique a été organisée afin de réunir les différentes personnes intéressées par la thermoélectricité (doctorants, post-doctorants, chercheurs, enseignant-chercheurs et industriels) et leur présenter les bases nécessaires à l’étude de la conversion d’énergie par effets thermoélectriques. Les réunions ont rassemblé en moyenne une cinquantaine de personnes, et la liste de diffusion du GDR Thermoélectricité atteint à ce jour plus de 200 personnes.

Au cours de ces 4 ans, le GDR a permis aux différentes communautés de se rencontrer et de créer de nouvelles interactions pluridisciplinaires en thermoélectricité. Il a aussi favorisé l’émergence de nouveaux projets entre les partenaires académiques, via des programmes européens ou nationaux (ANR, programme énergie du CNRS, programmes européens, Programme Interdisciplinaire Energie…). De nombreux industriels ont également suivi les différentes réunions ainsi que l’école thématique dédiée à la thermoélectricité, et ont démarré des collaborations avec les partenaires académiques. Ce GDR a permis à des personnes non spécialistes de ce sujet de mieux comprendre les enjeux de la thermoélectricité et ce qu’ils pouvaient apporter comme contribution à l’étude de ces phénomènes. L’intérêt pour ce GDR a été montré par de très nombreux partenaires de divers organismes de recherche (CNRS, Université, CEA, …), et de nouveaux laboratoires souhaitent à présent se joindre au nouveau projet.

Nous souhaitons, poursuivre avec les thématiques scientifiques engagées durant les 4 dernières années (matériaux, physique, caractérisation et ingénierie), et les compléter par deux aspects cruciaux pour la thermoélectricité actuellement à savoir les techniques de mise en forme, ainsi que l’étude des propriétés thermiques des matériaux. Ces dernières années, les techniques de mise en forme se sont développées avec, par exemple, l’utilisation de plus en plus fréquente du SPS (Spark Plasma Sintering) pour préparer des matériaux massifs nanostructurés et denses. De grands espoirs sont fondés sur les matériaux thermoélectriques nanostructurés préparés sous forme massive et il nous semble important que la communauté puisse débattre autour de ces nouvelles orientations. Un second point, peu discuté jusqu’à présent, concerne l’étude expérimentale et la modélisation du transport thermique. Par des techniques de diffusion inélastique de neutron, les mécanismes microscopiques de réduction de la conductivité thermique dans les skutterudites ont été discutés. Des spécialistes de phonons et des propriétés thermiques joueront un rôle essentiel  pour comprendre comment réduire la conductivité thermique des matériaux thermoélectriques.

Nous pensons que compte tenu des enjeux énergétiques à venir et du dynamisme des laboratoires impliqués sur la conversion d’énergie par effets thermoélectriques en France, ce GDR doit poursuivre et amplifier ses activités pour faire progresser la compréhension des phénomènes thermoélectriques en vue d’améliorer les performances des matériaux et d’optimiser les architectures des dispositifs.

Les objectifs du nouveau GDR (N° 3382) resteront fidèles au précédent : rassembler les acteurs Français impliqués dans le domaine de la conversion d’énergie par effets thermoélectriques, favoriser les synergies entre les disciplines concernées (chimie et physique du solide, thermique, sciences de l’ingénieur) afin de permettre l’émergence de projets de recherche plurisdisciplinaires à l’échelle nationale et  européenne mais aussi contribuer à la réflexion sur les activités à mener et à susciter en France en fonction du contexte international en thermoélectricité.

 

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