POP Flâneur

UN OBJET PROTEIFORME

Le prototype est souvent conçu pour pallier une lacune dans l’instrumentation existante ou parce que les instruments commerciaux ne sont ni suffisamment puissants ou précis voire même pas adaptés aux conditions particulières requises pour l’expérimentation. Il peut, pour cela, prendre différentes formes. Qu’il soit un montage inédit réalisé grâce à des pièces détournées, une combinaison de pièces commerciales et de pièces usinées sur place ou même entièrement fabriqué en interne, le prototype reste une pièce unique et originale. Il témoigne de l’ingéniosité des laboratoires. Avec les progrès technologiques, le prototype peut également perdre sa matérialité pour se diriger vers le tout numérique.

MODULE #1

Voir les 7 prototypes

Savoir-faire

RECIT D'INNOVATION

Cyril Sirandré Enregistrée le 27 septembre 2021 Sons captés à l’institut Marey

Cyril est ingénieur d’études en informatique. Il développe des logiciel facilitant le déroulement des expériences des chercheurs à l’institut Marey. Venez écouter ce qu’il a à vous raconter !

OVIPOSITO METRE

Date : 2013Inventeur(s) : Sébastien Motreuil Laboratoire : Biogéosciences

Provenant du terme “ovipositeur”, organe en forme d’aiguille que possèdent certains parasitoïdes, a été conçu pour les besoins d’une expérience en écologie évolutive. L’ovipositomètre est une perceuse sur colonne classique munie d’une aiguille et d’une balance de précision. La chenille, préalablement euthanasiée, est placée sur le plateau de la balance. L’aiguille effectue une pression sur la peau de l’insecte et déclenche un signal lumineux une fois que celle-ci est percée. Ce prototype permet d’évaluer la résistance des chenilles à l’attaque des insectes dans la vigne.

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ASPITRIEUR DE CRABES

Aspi-trieur de crabes Tournée le 10 mai 2021 Interview de Sébastien Motreuil Biogéosciences

A la frontière entre l’aspirateur domestique et le filet de pêche, cet objet fait des miracles. Pour en savoir plus, quelques minutes suffisent.

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CHAMBRE DE DIFFRACTION X A HAUTE TEMPERATURE

Date : 1990 - 1995 Inventeur(s) : Frédéric Bernard, Elisabeth Sciora, Norbert Gérard, Jean-François Mazué Laboratoire(s) : Laboratoire ICB -Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne

Fruit d’une collaboration entre trois chercheurs et un technicien, cette chambre a été conçue et utilisée dans le cadre d’un DEA puis d’un doctorat durant les années 1990. Le matériau analysé, présent sous forme de poudre, reçoit durant l’expérience les rayons X incidents émis par une source à proximité. Un détecteur linéaire permet par la suite d’analyser les rayons diffractés par l’échantillon. Ce dernier est placé dans une enceinte formant le “corps noir” de l’appareil, permettant ainsi l’étanchéité et l’homogénéité de la température voulue. Cet instrument permet pour la première fois, grâce à la diffraction de rayons X, d’analyser in situ les contraintes résiduelles contenues dans les matériaux. Il s’agit de voir comment se comportent les composants en fonction de la température et sous atmosphère contrôlée. Souvent utilisé dans la métallurgie, ce procédé permet d’anticiper les ruptures et les comportements éventuels du matériau avant même sa mise en service.

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ILLUMINATIONS 3.0

enluminures et humanités numériques : recherches sur les manuscrits des ducs de Bourgogne recherches menées par Martine Clouzot et Christophe Nicolle

Le projet Illuminations 3.0 est un outil d’ingénierie des connaissances pour les historiens médiévistes. Si adapter la complexité du langage artistique à la logique d’un système informatisé paraît difficile, deux chercheurs et leurs équipes ont relevé le défi en créant ici un répertoire sémantique normé. Chargés de sens, tous les détails présents sur les enluminures interagissent entre eux et évoluent en fonction du contexte dans lequel ils se trouvent. C’est pourquoi, partant des manuscrits de la cour du duc de Bourgogne Philippe le Bon, ce projet analyse l’ensemble de ces représentations (objets, personnes, positions) pour en souligner le contenu symbolique. Ces relations entre signifié (objet) et signifiant (valeur qu’il incarne) sont ainsi codifiées dans un répertoire de termes définis dans lequel les différentes associations possibles révèlent le sens dans un contexte précis.

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QUOI DE NEUF CHERCHEUR ?

octobre 2020christophe nicolleMSC et dijon radio campus

Sophie et Baptiste reçoivent Christophe Nicolle, directeur du laboratoire Connaissance et Intelligence Artificielle Distribuée (CIAD) de l'université de Bourgogne et de l'université de technologie Belfort Montbéliard. Émission enregistrée et diffusée sur Radio Dijon Campus dans le cadre de la biennale Arts Sciences "Réseaux, partout tu tisses"

MICROSCOPE A BALAYAGE

Date : Années 2010 Fabricant : Agilent Technologies Utilisation : Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de BourgogneCONTEXTE : recherches sur les ARCHIVES des ducs de Bourgogne Menées par Martine Clouzot, ERIC BOURILLOT ET ERIC LESNIEWSKA

Ce microscope commercial permet de réaliser des analyses non-destructives grâce à une sonde en contact direct avec l’échantillon. Cet appareil cartographie les propriétés physiques des matériaux à une échelle nanométrique par l’utilisation de différentes fréquences micro-ondes. Par ces études de surface menées sur l’échantillon et selon la matière étudiée, les chercheurs ont la possibilité de localiser une ou plusieurs zones d’intérêt précise(s). Il est ainsi possible à l’aide des différents points étudiés de mener des analyses comparatives sur l’ensemble de l’échantillon. Ce microscope à balayage est présent en seulement trois exemplaires en France (Paris, Lille, Dijon). Dans le cadre des analyses sur les parchemins, ce dispositif aide à la localisation des zones importantes sur lesquelles pourront être effectuées ultérieurement des micro-prélèvements génétiques. Un prototype comprenant la même méthode d’analyse mais de manière plus compacte et mobile est en cours de réalisation

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RECIT D'INNOVATION

Martine clouzot Enregistrée le 14 décembre 2021 Sons captés au laboratoire icb en compagnie d'Eric bourillot le 17 janvier 2022

Martine est enseignante-chercheuse au laboratoire ArTeHiS et membre de la Maison des Sciences de l'Homme. Elle travaille sur la création artistiques dans le duché de Bourgogne. Ce projet raconte les analyses menées sur le matériau parchemin en collaboration avec deux chercheurs en physique. Venez écouter ce qu'elle a à vous raconter !

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NEOTENIE LINGUISTIQUE

Date : 2010Inventeur(s) : Samir BAJRIĆ Laboratoire : maison des sciences de l'homme

La notion de prototype s’applique le plus généralement à des objets matériels et dans le cas des sciences, au domaine expérimental. Mais qu’en est-il dans le champ des Sciences Humaines et Sociales ? Ne peut-on pas appliquer l’idée de prototypage à une théorie ?Du premier ouvrage publié à la première journée d’étude consacrée à la néoténie linguistique, il s’est écoulé onze années. Une décennie durant laquelle enseignants-chercheurs et doctorants ont façonné les différents aspects de cette nouvelle théorie du langage à travers différentes cultures.

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CRÉDIT : THIBAULT ROY

QUOI DE NEUF CHERCHEUR ?

Septembre 2020samir BAJRIĆMSC et dijon radio campus

Baptiste et Thibault reçoivent Samir Bajric, chercheur en linguistique au centre pluridisciplinaire Textes et Cultures de l'université de Bourgogne. Cette émission est enregistrée et diffusée sur Radio Dijon Campus, dans le cadre de la biennale Arts Sciences "Réseaux, partout tu tisses".

SIMULATEUR DE CONDUITE POUR VOITURE AUTONOME

Tournée le 16 juillet 2021 Interview de Nicolas Bert Avec la participation de Florian Girardot UTBM

Lire sans regarder la route, c’est désormais possible ! Pour en savoir plus, quelques minutes suffisent.

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UN OBJET PAS COMME LES AUTRES

Le prototype met en avant les gestes de la science, conciliant méthodologie expérimentale et savoir-faire technique. Ces gestes sont ceux des ingénieurs et des techniciens fabriquant des pièces sur-mesure et ceux des chercheurs expérimentant les prototypes ainsi réalisés. C’est un dialogue permanent qui se noue au sein des équipes des laboratoires.Tester, mettre à l’épreuve, réajuster si besoin en fonction des résultats obtenus. Toutes ces phases permettent de répondre également, dans la majorité des cas, aux consignes d’un cahier des charges précis. L’objectif étant de rendre le dispositif le plus exploitable possible, qu’il soit commercialisé par la suite ou non. Il peut également devenir parfois un objet d’apprentissage quand il est co-construit avec des étudiants. Jean-Claude Beaune affirme que “l’objet technique est bouillonnant d’action, de production, de vie”. C’est particulièrement le cas du prototype. Il apparaît comme la matérialisation de la recherche en cours et garde la trace des pratiques, savoir-faire et connaissances.

MODULE #2

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Savoir-faire

TRA-3D

Date : Depuis 2017 Inventeur(s) : Frédéric Cointault et Anthony Laybros Co-concepteur(s) : Marielle Adrian, Sophie Trouvelot et Lucile Jacquens Laboratoire(s) : UMR Agroécologie Contexte : Initié dans le cadre du projet Iris +

Ce dispositif est un prototype de phénotypage (caractérisation morphologique) de vitroplants de vigne et de reconstitution en 3D. Le tube de culture, contenant le vitroplant (avec racines visibles), est inséré dans un système rotatif. Durant l’expérience, le tube tourne automatiquement tous les deux degrés permettant ainsi d’obtenir 180 images du tube à différents angles. La reconstitution 3D du plant est possible grâce à un logiciel spécifique provenant du commerce. La modélisation ainsi obtenue permet d’évaluer le volume de végétation (racines et parties aériennes) développée, paramètre inaccessible autrement. Encore à l’état de développement, le système TRA-3D a fait l’objet d’un projet d’amélioration mené par des étudiants de l’IUT génie mécanique de Dijon. Sous la direction de leurs professeurs et encadrés par les chercheurs, les étudiants ont travaillé à la conception de certaines pièces du prototype tout en suivant un cahier des charges précis. Cette co-conception pluridisciplinaire fait de ce prototype de recherche un objet didactique.

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Pièce prototypée par l'IUT génie mécanique : Système de travelling permettant, durant l'expérience, d'aider à la mise au point de l'appareil photographique pour la prise de vue de l'échantillon.

Pièce prototypée par l'IUT génie mécanique : Système de rotation pour vitroplant. Durant l'expérience, ce système aide à lisser le mouvement de rotation du tube à essai contenant l'échantillon durant la prise de vue à 360°.

COCONUT

Date : années 1990 Inventeur(s) : Didier Stuerga et Pierre Pribetich Laboratoire(s) : Laboratoire de recherche sur la réactivité des solides (aujourd’hui ICB)

Aussi appelé Concept-Reactor, ce prototype fonctionne comme un autoclave, similaire à l’autocuiseur domestique. Il permet d’obtenir par un procédé breveté des nanocristaux de taille, de forme et de composition régulière en quelques minutes seulement et à une température de 200C maximum. Ces composants seront ensuite utilisés dans les industries cosmétiques et pharmaceutiques. Souvent métalliques, les autocuiseurs ne peuvent pas à l’origine être soumis à l’énergie micro-onde. Le métal ne laissant pas pénétrer l’énergie électromagnétique, ce sont ici des matériaux polymères qui ont été utilisés. Grâce à cela, l’énergie micro-onde peut traverser l’enveloppe externe (noire) et chauffer les solvants placés dans le cœur réactionnel de l’appareil (enveloppe blanche). Sa forme ovoïde permet quant à elle une montée en température cinq fois plus rapide que son prédécesseur, le RAMO (Réacteur Autoclave Micro-Ondes).

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PROTOTYPES POUR SYMBIOSE MYCORHIZIENNE

Date : 2013 (version plastique), 2019 (version inox) Inventeur(s) : Pierre-Emmanuel Courty et son équipe Laboratoire(s) : INRAe - UMR Agroécologie Fabricant : AC Concept (version inox)

Ces deux objets sont deux versions d’un seul dispositif d’analyse de la symbiose mycorhizienne. Ils représentent l’objet-brouillon (version Bêta), la première version réalisée et l’objet-rupture, la version finalisée et fabriquée par un industriel. Conçus pour les expériences réalisées à l’UMR agroécologie de l’INRAe, ces prototypes permettent d’étudier la symbiose appelée “mycorhization” entre les racines d’une plante et les champignons présents dans le sol. Il s’agit d’une relation donnant-donnant permettant aux champignons d’assimiler les résidus relâchés par la plante après sa photosynthèse, profitant en retour de l’apport hydrique et minéral dont elle a besoin.

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QUOI DE NEUF CHERCHEUR ?

Décembre 2020Pierre-emmanuel courtyMSC et dijon radio campus

Marie-Laure et Baptiste de la Mission Culture Scientifique reçoivent Pierre-Emmanuel Courty et Raphaël Boussageon chercheurs à l'UMR agroécologie, INRAe, Agrosup, CNRS de Dijon. Émission enregistrée et diffusée par Radio Dijon Campus dans le cadre de la biennale Arts Sciences "Réseaux, Partout tu tisses"

PROTOTYPE POUR VOL PARABOLIQUE

Date : 2018-2019 Inventeur(s) : Équipe d’Olivier White Laboratoire(s) : Cognition Action Plasticité Sensorimotrice (CAPS)

Conçu pour les travaux de thèse de Marie Barbiero, ce prototype est le résultat d’un long travail de conception suivant un cahier des charges précis fourni par le CNES (Centre National d’Etudes Spatiales). Le set-up se compose d’un siège, d’un ordinateur à écran tactile, de deux moteurs (ici absents) reliés à un accéléromètre et d’un système d’attache entourant le poignet du sujet. Le vol parabolique alterne différentes conditions : vol horizontal (1 G), hypergravité (2 G) et apesanteur (0 G). Durant l’expérience, le sujet doit pointer à l’aide d’un stylet une cible mouvante présente sur l’écran tactile alors que l’avion alterne ces différentes phases. Le système d’attache permet d’alléger ou d’alourdir le bras afin de compenser les effets du vol. Testé à bord d’un Airbus 310 Zéro-G, durant plusieurs vols paraboliques, ce prototype a été utilisé pour analyser l’effet des changements de gravité (0G, 1G, 2G) sur la force de préhension entre pouce et index et la contraction du muscle du bras. Il s’agit de l’analyse de la cinématique du mouvement.

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RECIT D'INNOVATION

Marie Barbiero Enregistrée le 6 juillet 2021 Sons captés au laboratoire CAPS Sons enregistrés par Marie Barbiero lors de l’expérience par la mcs et radio dijon campus

Marie est doctorante en neurosciences et travaille sur le mouvement dans l’espace, pour cela, elle a développé avec son équipe un siège très particulier. Laisser vous embarquer dans son récit !

MICROHORLOGE ATOMIQUE

Tournée le 28 septembre 2021 Interview de Rodolphe Boudot Avec la participation de Nicolas Passilly FEMTO-ST / département Temps-Fréquence

Elle ne déclenche pas la bombe, mais elle ne connaît aucun retard. Pour en savoir plus, quelques minutes suffisent.

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LES UNIVERSITES : LIEUX D'EXPERTISE TECHNIQUE ET TECHNOLOGIQUE

L’ensemble des acteurs de la communauté de la recherche est, grâce à ses savoir-faire, ses connaissances précises et ses travaux, un vivier pour l’expertise scientifique. A cela s’ajoutent des parcs instrumentaux très performants grâce auxquels les expériences sont rendues possibles. Les universités possèdent également de nombreuses plateformes spécifiques permettant d’innover et de tester certains dispositifs ou expériences. Ces installations de grands formats pour certaines sont une ressource exceptionnelle pour les laboratoires et centres de recherche. Elles permettent à la recherche universitaire de tisser des liens étroits avec le monde de l’industrie. Ces instruments et dispositifs, souvent coûteux, profitent ainsi aux entreprises qui n’ont pas les moyens financiers ou la nécessité sur le long terme de se les procurer. Ainsi les chercheurs, les ingénieurs et les techniciens procèdent à des tests et à des expériences pour les industriels. C’est ainsi que naissent également des collaborations plus pérennes pour le développement de prototypes en partie financés par les sociétés privées.

RECIT D'INNOVATION

Emmanuel Couqueberg / Stéphane Maître Enregistrée le 21 juillet 2021 Sons captés à la plateforme Arcen Carnot MSC et dijon radio campus

Emmanuel et Stéphane sont techniciens de recherche sur la plateforme Arcen du laboratoire ICB, ils créent de nouveaux outils grâce à leurs savoir-faire précis. Venez écouter ce qu’ils ont à vous raconter !

PORTE-ECHANTILLON ET STATION D'ACCUEIL

Date : 2002-2003 Contexte : Création du spectromètre d’électrons Auger Thomson Laboratoire(s) : Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne - plateforme Arcen Carnot

Pour l’étude des tubes cathodiques demandée par la société Thomson, une majorité des pièces du spectromètre a été usinée sur la plateforme Arcen Carnot. Pour ces analyses, un système de connexion et de maintien en position comprenant un porte-échantillon et une station d’accueil a été conçu sur place. Celui-ci est implanté dans l’enceinte de l’appareil par le biais d’une canne de transfert d’un mètre de long. Suivant un cahier des charges précis, la réalisation de ce dispositif a nécessité plusieurs générations qui sont présentées ici. L’ensemble de ce module est réalisé pour tenir en situation d’ultra vide et à une chaleur d’environ 80C. Si la toute première maquette est aujourd’hui perdue, il reste ces maquettes en PVC et en stumatite* ainsi que les plans de conception. *La stumatite est une roche naturelle, issue de la Drôme, résistante aux chocs thermiques, avec une bonne tenue au vide, rapide à usiner et à moindre coût. Ces caractéristiques en font un matériau idéal pour la réalisation de prototype.

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PROTOTYPE ET SOCIETE

La valeur scientifique d’un prototype n’est pas perceptible de la même manière s’il est développé en recherche fondamentale ou en recherche appliquée. Même si tous les outils développés ont une utilité pour l’avenir, certains d’entre eux répondent plus directement aux enjeux de notre société actuelle. Cela est particulièrement le cas d’un prototype développé dans les domaines de la santé, de la médecine, de l'écologie ou encore de l'énergie. En plus d'apporter des éléments concrets à une question de société, le prototype peut aussi être mis à la disposition du public. L'Open source permet ainsi à chacun, dans le respect de la propriété intellectuelle, d'appliquer et de s'approprier le dispositif créé par un laboratoire de recherche.

MODULE #3

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Savoir-faire

MICRO TEP/IRM SIMULTANEE

Date : 2010-2024 Inventeur(s) : Projet IMAPPI (chef de projet : Alexandre Cochet, François Brunotte) Fabricant : MR Solutions Ltd Laboratoire(s) : département de médecine nucléaire du Centre Georges François Leclerc - Laboratoire ImViA de l’université de Bourgogne Partenaire(s) : CNRS, Fondation de coopération scientifique BFC, Pharm’image, Région BFC Contexte : Programme Investissements d’Avenir

Ce prototype au format compact permet de réaliser simultanément deux examens : l’IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) et TEP (Tomographie par Émission de Positons). Ces examens apportent des informations médicales hautement complémentaires pour le diagnostic et le traitement des cancers. Il a fallu plus de dix ans de développement à l’équipe d’IMAPPI pour parvenir à intégrer l’électronique complexe de la TEP au sein du champ magnétique intense de l’aimant d’IRM. La troisième et dernière phase du projet a été entièrement menée à Dijon. Outre l’assemblage final, la calibration et le réglage fin du prototype, elle a permis sa validation sur des organes factices (appelés fantômes) et la vérification de l’absence d’interférences entre IRM et TEP lors des examens simultanés. L’avancée technologique offerte par ce prototype a été reconnue au niveau international. Il est maintenant commercialisé et permet de tester de nouvelles procédures d’imagerie médicale avant leur mise en œuvre sur l’être humain.

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LUNETTES POUR DEFFICIENTS VISUELS

Date : 2019-2021 Inventeur(s) : Maxime Ambard, Camille Bordeau, Florian Scalvini Laboratoire(s) : Laboratoire d’Étude de l’Apprentissage et du Développement

Après un premier essai réalisé en 2019, cette paire de lunettes seconde génération a été conçue pour aider les déficients visuels à se déplacer dans l’espace. A l’aide d’une petite caméra frontale, ce support vient traduire en signaux sonores les obstacles visuels à proximité de l’utilisateur (0 à 5 m). Plus l’obstacle se rapproche, plus le signal s’amplifie. Ces lunettes ont été pensées non comme un remplacement mais un complément à la canne blanche utilisée traditionnellement.

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SUNNY POINTER

Tournée le 27 juillet 2021 Interview de Maxime Ambard Avec la participation de Romain Cendre Laboratoire d’Etude de l’Apprentissage et du Développement

Il suffit parfois d’un point pour mettre du soleil dans la vie des autres. Pour en savoir plus, quelques minutes suffisent.

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QAMELEO

Date : 2018 Inventeur(s) : Centre de Recherches de Climatologie / UMMISCO Laboratoire(s) : Laboratoire Biogéosciences (UB) / Institut de Recherche pour le Développement (Bondy) Contexte : Programme POPSU (Plateforme d’Observation des projets et Stratégies Urbaines) PURE (Plateforme Urbaine Expérimentation de Dijon)

Cette micro-station de mesures environnementales permet d’estimer la qualité de l’air en mesurant les concentrations en particules fines (diamètre de 10 à 1 micron). Au micro-capteur de particules s’ajoutent deux autres micro-capteurs de température et d’humidité. Installée en plusieurs exemplaires sur des candélabres dans la ville, la micro-station permet de récupérer les données acquises en temps réel grâce au système GSM (Global System for obile Communications). La station a été développée par deux équipes de recherches de l’université de Bourgogne et de l’IRD situé à Bondy. Elle fait aujourd’hui l’objet d’une licence Open Source permettant à des structures comme les lycées de travailler sur le procédé afin de monter leurs propres stations. La marque QameleO a été déposée n 2021.19

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MOTEUR STIRLING

Date : 2020 Inventeur(s) : François Lanzetta et son équipe Laboratoire(s) : FEMTO-ST, Département Energie équipe THERMIE (THermique Écoulements InstRuMentatIon et Énergie)

L’origine de la machine Stirling remonte à 1816. Elle est alors utilisée en tant que moteur fonctionnant à l’air pour convertir la chaleur de la combustion du bois ou du charbon en énergie mécanique afin de l’utiliser en pompe à eau. Ce n’est que vingt ans plus tard que son cycle est inversé pour produire du froid. Le moteur Stirling connaît alors un développement important durant la première moitié du XXème siècle (transport automobile, production d’électricité). Par sa capacité à utiliser n’importe quelle source de chaleur, il représente désormais un enjeu écologique important : utilisation multi-sources d’énergie, récupération de chaleur perdue, haut rendement... Le FEMTO 60 a été réalisé en partenariat avec la société Orange, partenaire du projet, avec comme objectif principal la réalisation d’un groupe électrogène pour les antennes relais. Seulement deux laboratoires en France (Pau et Belfort) conçoivent en interne leur propre moteur pour en améliorer le rendement. Le laboratoire FEMTO-ST développe des applications pour la cogénération et la production de froid (sans fluide frigorigène).

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DATATHON IA SANTE

Date : Avril 2020 - Avril 2021Initiateur et organisateur des Datathon : Patrick Callier, directeur du laboratoire Génétique Chromosomique et moléculaire (CHU Dijon Bourgogne) Partenaire(s) : Dijon métropole, CHU, CGLF, CESI Ecole d’ingénieurs, ESEO, ESIREM, Université de Bourgogne et ses laboratoires, Cpage, UMDPC Santé, Cloud AZUR et AWS

Les datathons Datacare IA santé initiés et organisés par le Pr Callier du CHU de Dijon se sont déroulés sur deux séances de trois jours courant avril 2020 et avril 2021. Ces actions avaient pour objectif la co-réflexion sur des problèmes de santé par le prototypage de dispositifs numériques et d’intelligence artificielle. Chaque séance rassemblait des enseignants-chercheurs, des praticiens, des étudiants en médecine et des ingénieurs autour de plusieurs défis animés par des porteurs de projet du DU IA Santé. En 2020, trois défis ont été réalisés autour de la Covid-19 (ScanCovid-IA, CoioT-19, COVIDrug-19). L’année d’après, ce sont cinq défis qui ont permis de prototyper des dispositifs toujours en lien avec le virus (Genetic Search engine Covid19, IRM CardioVasculaire IA, Drug Design, Robot Covid19 guidance, REA IA Data).Tous ces défis peuvent être réunis sous quatre grandes thématiques spécifiques ou l’IA a désormais sa place : le traitement des données, l’imagerie médicale, le drug design et l’aide au diagnostic et à l’accompagnement.

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INTELLIGENCE ARTIFICIELLE UN DOMAINE INNOVANT

L’IA est aujourd'hui un domaine omniprésent dans notre vie quotidienne. Elle investit également depuis quelques années le champ de la médecine à l’aide de dispositifs rigoureusement contrôlés. Elle est au carrefour d’enjeux juridiques primordiaux tels que la bioéthique et la préservation de la garantie humaine. L’université de Bourgogne, par le biais de l’UFR sciences de santé de Dijon et le CHU, s’implique avec beaucoup d’intérêt dans ce domaine en pleine expansion. Ainsi un diplôme universitaire “IA Santé” est proposé depuis octobre 2020 pour aider les étudiants et professionnels de santé à répondre aux besoins du terrain. D’autres formations seront proposées très prochainement. La même année, le CHU engage le premier médecin spécialiste en intelligence artificielle de France dans le laboratoire de génétique chromosomique et moléculaire du Pr Callier. Ce laboratoire s'équipe d’un système de classification autonome des chromosomes pour l’analyse des caryotypes, développé par la société MetaSystems. L’innovation dans le domaine de la santé est importante pour la région qui a lancé en juin dernier le technopôle Santenov présidé par le doyen de l’UFR de santé.

RECIT D'INNOVATION

Patrick Callier Enregistrée le 23 juillet 2021 Son captés au laboratoire de génétique Chromosomique et moléculaire

Patrick est directeur du laboratoire de génétique du CHU de Dijon. Il introduit depuis deux ans l’utilisation de l’intelligence artificielle dans les recherches en santé. Venez écouter ce qu’il a à vous raconter !

PROTOTYPE ET INDUSTRIE

La recherche se déploie parfois à un niveau qui dépasse la collaboration interne. S’intéresser au prototype amène à explorer les relations entre entreprises, industriels et laboratoires. Ces rapports sont multiples et à double sens : commercialisation de produits conçus dans les laboratoires et commandes par des industriels auprès des équipes scientifiques.Cela rend possible par la même occasion des programmes de recherche donnent aux entreprises un accès aux avancées techniques et scientifiques. Si cela reste une démarche plutôt rare, le prototype peut également faire l’objet d’un dépôt de brevet. Cette reconnaissance est le fruit d’un processus long nécessitant plusieurs versions afin d’aboutir à un produit satisfaisant et industriellement réalisable. Plus généralement, le prototype est protégé par un transfert de savoir-faire, une homologation ou reste alors accessible à tous.

MODULE #4

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Savoir-faire

RHIZOTUBE

Date : 2012 Inventeur(s) : Christophe Salon et son équipe Laboratoire(s) : INRAe - UMR Agroécologie Fabricant : Inoviaflow

Breveté par l’INRAe en 2012, ce prototype dans sa version finale a été développé en concertation avec la société Inoviaflow. Le RhizoTube est un contenant de culture permettant grâce à sa double paroi de visualiser et d’étudier de manière non invasive le développement racinaire des plantes. Les graines sont déposées dans la partie haute du dispositif. Les racines se développent entre la paroi extérieure transparente et un tissu bleu les isolant du sol mais perméable aux éléments nutritifs. Les plantes sont systématiquement cultivées sous un environnement entièrement contrôlé et automatisé. Utilisés en grand nombre lors d’expérimentations menées dans les serres de phénotypage, les RhizoTubes font l’objet de prises d’images ans plusieurs longueurs d’ondes et ce, tout au long de la période de culture. Les images obtenues permettent d’accéder au phénotype des plantes. Il s’agit d’une caractérisation précise (taille, couleur, forme, activité) des racines et parties aériennes. Ces caractéristiques sont ensuite mises en relation avec des indicateurs de “performance” (par exemple en lien avec leur résistance à des stress hydriques, thermiques ou des carences…) afin de pouvoir sélectionner les plantes (variétés, espèces) les plus intéressantes dans une démarche agroécologique.

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RECIT D'INNOVATION

Julien Martinet Enregistrée le 30 septembre 2021 Sons captés sur la plateforme de phénotypage haut-débit 4PMI Par la mcs et radio dijon campus

Julien est responsable technique de la plateforme de phénotypage à l’INRAe. Il veille au bon déroulement de cet équipement hors du commun, développé en partenariat avec une entreprise locale. Venez écouter ce qu’il a à vous raconter !

VEHICULE A HYDROGENE LA POSTE

Date : 2011-2015 Inventeur(s) : UTBM (chef de projet) Laboratoire(s) : FEMTO-ST Partenaires : DUCATI ENERGIA, EIFER, LA POSTE, MAHYTEC, MES, SEZ Contexte : Projet européen Mobypost

Ce véhicule est le fruit d’une collaboration entre huit partenaires publics et privés selon un cahier des charges fourni par La Poste. Dix véhicules ont été réalisés pour être exploités sur deux plateformes situées à Lons-le-Saunier (Jura) et Audincourt (Doubs). Sensibilisée à l’énergie verte, La Poste avec son pôle véhicule du futur a participé à cette expérience en remplaçant ses scooters par ces voitures de janvier 2014 à 2015. L’objectif de ce projet était la mise en place de l’hydrogène et de chaîne de traction électrique à pile à combustible sur ces véhicules de distribution postale. Les piles sont ravitaillées en hydrogène, produit et stocké localement sur les sites de distribution grâce à un électrolyseur et des panneaux solaires. Le pari est tenu car ce type de véhicule est le premier de ce gabarit à être homologué à l’échelle internationale pour une circulation sur la voie publique.

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SPECTROMETRE A ELECTRONS AUGER

Date : 1997-2007 Inventeur(s) : Équipe d’Alexis Steinbrunn Laboratoire(s) : Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne

Cofinancé par la société Thomson de Genlis et le conseil régional de Bourgogne, ce prototype a été développé au cours de trois thèses de doctorat successives. Il a été conçu à l’origine à la demande de Thomson pour étudier le vieillissement des tubes cathodiques présents dans les anciens téléviseurs dans l’objectif d’améliorer l’image et le temps d’affichage à l’écran. Il est aujourd’hui employé pour l’étude de surface de différents matériaux. La spectrométrie d’électrons Auger découverte dans les années 1920 permet de caractériser par excitation et émissions d’électrons la nature des éléments chimiques présents à la surface des matériaux sur quelques nanomètres d’épaisseur.

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PLATEFORME MUTUALISEE PLACEMENT SOUDURE DE COMPOSANTS ELECTRONIQUES

Laboratoire ImViA

Lieu mutualisé entre le laboratoire ImVia et le laboratoire ICB pour la réalisation de schéma électronique. Les différents postes permettent de concevoir des circuits en fonction des composants électroniques retenus, des règles de routage (nombres de couches, largeur des conducteurs, trou de perçage, positionnement des composants sur la carte...).

Réalisation du schéma électronique correspondant au projet et conception de la carte physique

Machine à sérigraphier permettant d'effectuer la dépose de la pâte à braser (étain) sur les pastilles des composants de la carte électronique.

Machine de placement des composants. Le système attrape le composant par aspiration puis le positionnement sur son empreinte se fait manuellement.Une caméra permet une meilleure visibilité des composants très petits.

Four à refusion permettant de faire fondre la pâte à braser déposée sur la carte une fois que les différents composants ont été installés.

Chercheur à la station de vérification et de réparation des circuits électroniques.

CANNE DE PRELEVEMENT

Date : 2017 Inventeur(s) : Hervé Alexandre et son équipe Laboratoire(s) : Institut Universitaire de la Vigne et du Vin Fabricant : Metaleïs

Cette canne possède à l’une de ses extrémités une partie plate circulaire recevant les chocs d’un maillet durant l’expérience. L’autre extrémité se présente sous forme d’un petit tube creux. Cette partie de la canne est appliquée à la surface d’un fût de vin préalablement vidé puis progressivement plantée dans le bois par succession de coups. Accompagnée d’un endoscope (caméra), elle permet de réaliser une inspection visuelle du fût pour vérifier sa propreté. Les échantillons récoltés sont par la suite récupérés pour réaliser des analyses chimiques et microbiologiques. Les autres méthodes de vérification (raclage du fond, démantèlement du fût, rinçage à l’eau stérile) sont trop lentes, trop complexes à réaliser et peu fiables pour les analyses chimiques. Cette canne de prélèvement a été conçue en collaboration avec des étudiants de l’IUT génie mécanique de Dijon puis commercialisée par une société privée.

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PEAU ACTIVE

Date : 2009 Inventeur(s) : Manuel Collet, Morvan Ouisse et équipe D. Smart Laboratoire(s) : FEMTO-ST - Département Mécanique Appliquée / ENSMM

Inspiré des systèmes actifs anti-bruit (Active Noise Control ANC), ce prototype est un système décentralisé constitué d’un réseau de cellules individuelles intelligentes et actives. Chacune d’entre elles possède à la fois microcontrôleur, capteurs (microphones), actionneurs (haut-parleur) et amplificateur. Ce dispositif est piloté par une stratégie de contrôle numérique permettant l’absorption des ondes acoustiques interceptées par cette surface active et ainsi de réduire le niveau sonore de ces ondes. La stratégie utilisée pour le contrôle permet également de limiter la propagation des ondes dans une direction, tout en autorisant leur passage dans l’autre sens. Ce prototype a été conçu en combinant des modèles mathématiques, des modélisations numériques de la physique et des stratégies des domaines de l’automatique et de l’électronique. Ce système de contrôle distribué ainsi que la méthodologie de stratégie de contrôle marquent des innovations dans le champ de recherches en acoustique. Les études dans ce domaine au sein de FEMTO-ST sont désormais appliquées à l’industrie aérospatiale à travers le programme SALUTE (Smart Acoustic Lining for UHBR Technologies Engines).

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ANALYSEUR PORTABLE LIBS

Date : 2010 Inventeur(s) : Équipe d’Olivier Musset Laboratoire(s) : Laboratoire interdisciplinaire Carnot de Bourgogne

Après plusieurs tests avec des partenaires internationaux, la source laser de cet analyseur a fait l’objet d’une licence de savoir-faire passée entre l’université de Bourgogne, le CNRS et la société IVEA. Un modèle a été commercialisé par la même société en 2008 sous le nom Easy LIBS. La seconde génération présentée ici a été développée sous une forme compacte incluant le laser conçu en interne, un spectromètre et un ordinateur. Le tout pèse seulement cinq kilos. La technique de spectroscopie de plasma induit par laser consiste à focaliser un faisceau laser sur un échantillon solide, liquide ou gazeux. Le plasma généré par chauffage de l’échantillon permet de caractériser sa composition chimique. Quasi non destructive et réalisée en temps réel, cette technique a été utilisée, par le biais de cet analyseur, sur différents terrains (Jura, Islande, États-Unis) dans le cadre d’analyses géologiques.

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PROTOTYPE DE DESINFECTION PAR LA LUMIERE

Tournée le 28 juillet 2021 Interview de Cédric Grangeteau AgroSup

Ne vous fiez pas à sa belle lumière bleue. Avec lui, rien ne survit...surtout les bactéries ! Pour en savoir plus, quelques minutes suffisent.

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TRIBOSPIN

Tournée le 28 septembre 2021 Interview de Guillaume Colas FEMTO-ST / département Mécanique Appliquée

Qui s’y frotte s’explique ! Pour en savoir plus, quelques minutes suffisent.

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APRES LA RECHERCHE

Les découvertes faites à l’aide du prototype nouvellement créé font souvent l’objet d’une publication dans les revues spécialisées. L’objet y est alors décrit, soulignant comment il a pu aider à obtenir les résultats. Après cela, si le prototype n’est pas breveté et commercialisé, sa durée de vie est raccourcie. Certains de ces composants peuvent être récupérés pour leur valeur financière ne laissant que des carcasses (cannibalisation). Dans d’autres cas, l’instrument peut être ré-employé ou alors détruit. Comment dès lors retracer son histoire, son vécu ? Associer les concepts « patrimoine », « culture » et « recherche scientifique » n’est pas une évidence. Alors que le patrimoine est associé au passé, la recherche est par vocation tournée vers l’avenir et l’innovation. Pourtant, les laboratoires et leurs travaux sont également porteurs d’un patrimoine matériel et immatériel en devenir. C’est ce que le programme PATSTEC se propose de sauvegarder. Dans d’autres cas, les recherches scientifiques et l’innovation peuvent intégrer les expérimentations artistiques devenant ainsi des éléments clés de la production d’oeuvres.

MODULE #5

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BLINKY BLOCKSREACTIVE MATTER (INSTALLATION)

Date : 2021Artistes : Scénocosme - Grégory Lasserre et anaïs met den ancxt Laboratoire(s) : FEMTO-ST / CNRS

Reactive Matter est une sculpture interactive comportementale réalisée à partir de matière programmable (Programmable Matter) spécifique : les Blinky Blocks. Cet écosystème hybride est composé de plus de centaines de structures électroniques cellulaires indépendantes mais accolées les unes aux autres. Chaque structure perçoit les sons et réagit par des rétroactions différentes en fonction des intonations des voix. Chacune des cellules électroniques est rétroactive. Elles émettent des scénarios comportementaux sonores, des rythmes et couleurs lumineuses différentes en réponse aux stimuli des publics et des cellules voisines. Sensibles, les bases robotiques s'auto-influencent également entre elles tels des organismes vivants coopératifs.

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ARC-EN-CIEL CHAOTIQUE

Tournée le 16 juillet 2021 Intetview de Laurent Larger FEMTO-ST / département optique

Petit par la taille mais grand par le phénomène ! Pour en savoir plus, quelques minutes suffisent.

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LASER A GAZ HELIUM NEON

Date : 1967 Inventeur(s) : Jacques Pasteur et Jean-Pierre Prenel Laboratoire(s) : FEMTO-ST - département optique

Conçu par Jean-Pierre Prenel alors étudiant et Jacques Pasteur, ce laser à gaz succède aux premières générations de laser solides de type laser à rubis. Le laser est l’une des nombreux représentants de la longue histoire du laser en Franche-Comté. Alors que le principe du laser est inventé aux États-Unis en 1960, il devient un domained’expertise de la région seulement un an après. Besançon est par ailleurs la première ville de France à travailler sur cette technique au niveau académique. Le laboratoire FEMTO-ST est aujourd’hui internationalement reconnu pour ses projets et ses innovations, notamment en optique et photonique. Toujours conservé dans le laboratoire, le laser fut utilisé en travaux pratiques jusque dans les années 2000 pour sa valeur pédagogique.

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HOLOGRAMME GRAND SALON

Date : 1980 Réalisation : Claudine Bainier et Nicole Aebischer (conceptrices, sur la base d’un projet artistique de Paula Dawson, artiste australienne) Laboratoire(s) : Laboratoire d’optique P. M. Duffieux,faculté des sciences et des techniques, université deFranche-Comté. Fabricant : Agfa-Gevaert (plaque holographique)

Cet hologramme est le fruit d’une collaboration entre deux chercheuses en physique et l’artiste Paula Dawson, porteuse du projet. Il s’agit à son époque du plus grand volume jamais holographié (25m3). La plaque mesurant 1m X 1,5 m est observable grâce à une source laser continue de 200 à 350 mW. Des recherches sur l’holographie sont réalisées à Besançon dès 1963 et les premiers hologrammes enregistrés datent de 1965. Lors de son arrivée à Besançon en 1980, Paula Dawson est tout de suite attirée par les grands hologrammes déjà réalisés par le laboratoire. Pour ce Salon, un magasin de mobilier prête à l’artiste un canapé, une étagère, une lampe, une télévision et une table basse. Durant l’expérience, tous ces objets ainsi que la plaque sont illuminés par les faisceaux lasers. Afin d’éviter toute vibration sur les objets durant leur illumination, les chercheurs avaient pour habitude de travailler de nuit. Deux plaques ont été holographiées pour cette œuvre. Une seule est encore conservée au laboratoire FEMTO-ST. Ce Grand Salon est le témoin des innovations scientifiques et techniques menées à Besançon, tout comme le reste des 150 hologrammes encore conservés aujourd’hui.

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© Ludovic Godard

FOUR POUR DIFFRACTOMETRIE X

Date : 1963 Inventeur(s) : Pierre Barret et Norbert Gérard Laboratoire(s) : Laboratoire de recherche sur la réactivité des solides (aujourd’hui ICB)

Conçu en 1963, ce four a été breveté à la demande du CNRS le 13 janvier 1964 sous le nom d’“Enceinte à température et atmosphère contrôlées utilisable pour la diffractographie des rayons”. Il sera ensuite commercialisé par la Compagnie Générale de Radiologie jusque dans les années 1970. La version présentée ici est un exemplaire édité par la CGR. Le prototype d’origine est aujourd’hui perdu. Le four se compose de deux coquilles au milieu desquelles est déposé l’échantillon sous forme de poudre ou de cristaux. Hermétiquement clos, ce four permet pour la première fois en cristallographie de travailler en situation d’atmosphère et de température contrôlées. Par émission et réfraction de rayons X, ce dispositif permet de caractériser la nature des échantillons testés.

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PYCNOMETRE

Date : 1965 Inventeur(s) : Norbert Gérard Laboratoire(s) : Laboratoire de recherche sur la réactivité des solides (aujourd’hui ICB)

Conçu et réalisé par N. Gérard en 1965, ce pycnomètre est breveté deux ans plus tard sous le nom de “Nouvel appareil pour détermination des masses volumiques”. Il sera dans les années d’après commercialisé par la société Prolabo. Celuici permet de mesurer la masse volumique d’un échantillon cristallin sous forme de poudres. En raison de la nature altérable à l’air libre des produits analysés, les techniques de mesure classiques ne fonctionnent pas. C’est pourquoi il est nécessaire pour les échantillons pulvérulents de travailler sous vide. C’est ce qu’il est possible de faire pour la toute première fois grâce à ce prototype. Ce pycnomètre est le témoin de la recherche en chimie des solides durant les années 1960 à l’université de Dijon.

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