Les axes de recherche de l’ENSTA Paris

La recherche à l’ENSTA Paris se fait sur des axes de pointe ayant de nombreuses applications, notamment dans le secteur de l’industrie. Les domaines impactés sont multiples.
148 communications en conférences
130 articles dans des revues internationales à comité de lecture
14 brevets

Axe Conception des systèmes autonomes

Ce domaine regroupe les activités de conception et de fiabilité des systèmes autonomes. L'ENSTA Paris développe des compétences sur plusieurs axes : intelligence artificielle, perception, apprentissage automatique, commande optimale, navigation, interaction homme-robot, modélisation et conception de systèmes fiables, réseaux de capteurs et sécurité.

L'École travaille sur l’autonomie de décision des systèmes, avec des applications en transports intelligents, robotique et défense (par exemple, la nouvelle Zoé autonome de Renault).

Axe Sciences de l'optimisation et des données

Cette recherche utilise des domaines variés des mathématiques, comme la recherche opérationnelle, l’optimisation stochastique et la commande optimale.

Les mathématiques sont utilisées comme outil d’aide à la décision (traitement de données ou data science plus largement). Elle est aussi orientée vers les applications industrielles et les développements logiciels, avec des enjeux dans la gestion de la production électrique et les réseaux de transports, l’optimisation de trajectoires spatiales et l’analyse du langage naturel.

Axe Procédés et matériaux pour l'énergie  

La combustion des matériaux, des carburants/biocarburants, de la biomasse, de l’hydrogène est analysée et modélisée en regardant notamment la formation/réduction de polluants. Un parc expérimental conséquent permet au laboratoire de générer leurs propres données pour valider les modèles qu'ils ont avons établis. L’École travaille avec différentes plateformes d’analyse chimique et une plateforme hydrogène. Ces activités expérimentales, dans le domaine des matériaux énergétiques et de la fabrication additive métallique pour les matériaux trouvent des applications dans le civil et/ou le militaire.

Axe Durabilité des matériaux, composants et structures    

Cette activité est centrale pour l’étude de l’intégrité et de la tenue des structures et composants industriels. Elle regroupe des thématiques telles que la mécanique de la rupture et de l’endommagement, la fissuration, ou encore l’étude et la modélisation des écoulements et des couplages thermiques et hydrauliques. Elles trouvent notamment comme applications le stockage des déchets nucléaires à vie longue, l’usure et la fatigue des matériaux et des structures. Tous les matériaux sont concernés, et des développements importants ont été effectués autour de la modélisation du comportement et de la tenue des matériaux actifs.

Axe Ondes et vibrations   

Les ondes et vibrations concernent toutes les activités de recherche relatives aux phénomènes de propagation d’ondes avec leurs interactions. La plupart de ces activités de recherche sont réalisées en lien avec d’autres organismes ou grandes entreprises.

Les activités de l’École portent sur l’effet des ondes sismiques sur l’intégrité des grandes infrastructures, la détection de défauts par ondes, l’acoustique dans le domaine des transports et de l’énergie pour réduire les impacts sonores et la détectabilité.

Axe Physique des plasmas lasers ultra-brefs  

Les plasmas générés par laser ont des propriétés très particulières lorsque la durée de l’impulsion laser est ultrabrève, de l’ordre de la femtoseconde. Dus aux séparations de charges présentes dans le plasma, des champs électromagnétiques gigantesques et transitoires peuvent accélérer des particules dans des ordres de grandeur supérieurs aux techniques conventionnelles basées sur les aimants permanents.

Ces recherches donnent lieu à la mise au point d’accélérateurs de particules laser-plasma qui peuvent être utilisés pour des observations de la matière à des échelles de temps ultra-rapides dans le cas des transitions de phase, pour de la chirurgie oculaire ou de l’imagerie médicale, pour la mise en place d’antennes ou encore de guides de foudre pour protéger des installations.

Axe Imagerie et contrôle non destructif  

La radiographie est une méthode de contrôle non destructif (CND) largement utilisée dans le domaine industriel car elle fournit des informations sur la densité de matière des pièces inspectées. Cependant, les radiographes existants ne parviennent pas à combiner flux (énergie et débit de dose) et résolution (taille de source, qualité du détecteur et sophistication de la méthode de reconstruction numérique) pour permettre d’acquérir rapidement des images à très haute résolution. 

Les sources de rayonnement X-gamma issues des plasmas-laser ultrabrefs offrent de nouvelles perspectives avec le potentiel d’augmenter de plusieurs ordres de grandeur la résolution spatiale.