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Design of new neurobiohybrid interfaces ensuring bidirectionnal communication between living and artificial neurons
No full textInternational audienceThis interdisciplinary research combines neuromorphic engineering with biohybrid neuroscience to develop a bidirectional neurobiohybrid (NBH) interface linking living neurons to CMOS-based artificial neurons (65 nm technology, SPINE project). The work focuses on three main objectives: (1) establishing an in vitro physiological model demonstrating closed-loop communication between biological and artificial neurons; (2) characterizing the electrophysiological signatures of the biological models using patch-clamp recordings and calcium imaging to confirm the biological origin of the signals; and (3) stimulating living neurons via the artificial neuron to validate the bidirectional feedback loop bridging the biological and artificial systems
Imagerie passive de couches sur substrats par corrélation de champ acoustique haute fréquence
No full textSession Posters;National audienceLes structures couche sur substrat sont généralement sujettes à divers types de défauts, en particulier ceux liés au processus de fabrication lors de la croissance des films minces. Actuellement, une possibilité pour inspecter ces structures consiste à utiliser des transducteurs IDTs en émission et de la vibrométrie laser en réception. Les travaux présentés ici proposent une méthode complémentaire et s’inspirent des méthodes d’imagerie passive par corrélation de bruit appliquées, initialement, en géophysique. Cette approche est utilisée ici pour imager des structures couche-sur-substrat. En effet, la mise en œuvre de la corrélation des ondes acoustiques diffuses et du principe associé de la reconstruction de la fonction de Green passive devrait permettre de détecter et d’imager des défauts. L’analyse a été menée ici sur des simulations et ça été tenté expérimentalement sur des wafers de silicium de 3 mm d’épaisseur et des couches en laque d’argent d’une dizaine de micromètre d’épaisseur. Ce dépôt de couche est créé localement et sert de défaut (rupture locale d’impédance). Les ondes de surfaces ont été générées par des IDTs large bande (10 -25) MHz et le champ de déplacement généré est capturé par un vibromètre laser. Les simulations/mesures ont été faites sur des cas avec et sans défaut. Les matrices de corrélations avec et sans défaut sont calculées et rangés sous forme de FMC (Full Matrix Capture). Enfin, l’algorithme de beamforming est utilisé pour localiser les défauts, avec , à priori, la connaissance des positions des points de mesures et les courbes de lenteur des ondes de surface, estimées analytiquement
Risques éthiques dans le management de la performance dans l'Industrie 4.0 : débat et réflexion
No full textInternational audienceThis paper presents a synthesis and an analysis of a recent debate on the integration of ethical risks into the management and continuous improvement of performance in Industry 4.0. The aim of the debate, which brought together around thirty French and Canadian industrial engineering researchers and was structured around three main questions, was to compare ideas on the subject and raise awareness of the urgent need for managers concerned with guaranteeing the performance of their systems to be provided with tools enabling these risks to be taken into account operationally in their management and continuous improvement processes; in addition to the regulatory frameworks in place at political and strategic levels, the scope of which does not include the industrial system. After a brief review of current performance improvement practice, the objectives of the debate and the context in which it was held are presented. This is followed by a synthesis and analysis of the responses collected, which underline the need to revisit the notion of performance by going beyond its Taylorian and short-term framework, and to show that taking into account the ethical risks of Industry 4.0 guarantees improved performance in the long term.Cet article présente une synthèse et une analyse d'un débat organisé autour de la prise en compte des risques éthiques dans le pilotage et l'amélioration continue de la performance dans l'Industrie 4.0. Mené auprès d'une trentaine de chercheurs français et canadiens en génie industriel et articulé autour de trois grandes questions, ce débat avait pour objet une confrontation d'idées autour du sujet, à des fins de sensibilisation à l'urgence de doter les managers soucieux de garantir la performance de leurs systèmes d'outils permettant une prise en compte opérationnelle de ces risques dans leurs processus de pilotage et d'amélioration continue ; en complément des cadres règlementaires mis en vigueur à des niveaux politique et stratégique et dont le périmètre n'intègre pas le système industriel. Après un bref retour sur la notion de performance et son évolution, les objectifs du débat et le contexte de sa mise en œuvre sont présentés. Ils sont suivis d'une synthèse ainsi que d'une analyse des réponses obtenues, qui soulignent le besoin de revisiter la notion de performance en dépassant son cadre taylorien et court-termiste et de montrer que la prise en compte des risques éthiques de l'Industrie 4.0 garantit une amélioration de la performance à long terme
Early Measurements of Silicon Axisymmetric MEMS Gyro
No full textInternational audienceThis paper presents preliminary results of a new silicon MEMS gyro. This MEMS Coriolis Vibratory Gyroscope (CVG) is based on link elements with counterweight that balance the proof mass momentum assuring its insulation from the environment. We demonstrated high quality factor up to 100 000 for a resonant frequency of 8 kHz. A high linearity (R2 > 0.9999) of the scale factor has been demonstrated over a +/-1000 °/s angular rate range. An Allan variance has been measured and it demonstrated an ARW in open loop of 17 °/√h, which suggest promising performance in closed-loop operation
Sustainable gamma irradiation strategy for GO and rGO modification: Impact on electromagnetic interference shielding efficiency
No full textInternational audienceElectromagnetic interference (EMI) has emerged as a significant issue in contemporary electronic systems, particularly within aerospace, defense, and communication technology. Graphene-derived materials, including graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO), present remarkable potential for lightweight, flexible, and EMI shielding solutions owing to their adjustable electrical conductivity and structural integrity. This study introduces an eco-friendly method for adjusting the EMI shielding effectiveness (EMI SE) of free-standing films made from GO and rGO by controlled gamma irradiation at low (50 kGy) and high (300 kGy) doses, conducted in two types of media: air and isopropyl alcohol (IPA). The structural alterations generated by irradiation were characterized by Raman and Infrared spectroscopies, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and contact angle measurements, indicating changes in defect density, surface roughness, and hydrophilicity. Results indicate that gamma irradiation can precisely adjust the oxidation/reduction equilibrium, hence boosting conductivity in rGO and improving interfacial polarization in GO. Remarkably, rGO films exposed to air demonstrated exceptional EMI SE values above 20 dB in the X-band (8–12 GHz), signifying their suitability for advanced shielding applications. This research illustrates the effectiveness of gamma irradiation as an environmentally friendly, scalable method for modifying the characteristics of graphene-based materials, facilitating their incorporation into advanced aeronautical and electronic equipment
Numerical Simulation and Experimental Verification of Mechanical Displacements in Piezoelectric Transformer
No full textInternational audienceAbstract Since its invention, piezoelectric transformers (PTs) have been extensively studied and its performances have been continuously improved. Nowadays, such devices are designed in sophisticated architectures with associated models describing their behavior quite accurately. However, the different studies usually carried out on such devices mainly focus on their electrical characteristics induced by direct piezoelectric effect such as voltage gain and efficiency. In this work, a particular interest is given to the characterization of mechanical displacements induced by inverse piezoelectric effect, in a PT in vibration. For this purpose, a detailed 3D finite element analysis is proposed to examine the mechanical behavior of a Rosen type transformer made of a single bar of soft PZT (P191). At the first three modes of vibration, output voltage and mechanical displacements along the length, the width and the thickness are calculated. The amplitude of displacements varies in a range from a few nanometers to a few hundred nanometers. The validity of the simulations is successfully confirmed by experiments carried out on a prototype using a laser interferometer. A good match is observed between simulation and experimental results despite some differences observed locally at the scanned sections. Such 3D‐simulations thus appear as a helpful tool for a better understanding of mechanical phenomena in Rosen‐type PT
Galling of Aluminium - from the characterization to the numerical prediction
No full textInternational audienceThe presentation focuses on galling defects in the cold forming of aluminium alloys. The first part presents the main galling mechanisms and the mechanical, chemical and physical factors that influence its occurrence. The second part deals with ways of preventing this defect. Finally, several approaches for predicting the occurrence of galling are examined
Optimizing Wire Laser Additive Manufacturing for Tool and Die Repair: A Study on Process Parameters and Tribological Performance
No full textInternational audienceThis work explores the potential of Wire Laser Additive Manufacturing (WLAM) to manufacture and repair tools, dies, and molds for forming processes. The advantages of Laser-based Powder Bed Fusion (L-PBF) and Directed Energy Deposition (DED) with powder are well-documented. These include shorter cycle times, reduced friction, lower abrasive wear, and extended life cycles. However, powder-based processes present safety and practicality challenges, such as the need for proper storage and filtration systems. While these processes deliver high-quality outcomes, their industrial applicability is limited due to safety concerns.In contrast, wire-based laser processes address many of these safety issues, making them more suitable for industrial use. However, these processes face challenges such as a significant HAZ, with a hardness 50% higher than initially, and poor surface quality.In this paper, tribological tests are conducted using an Upsetting Sliding Test (UST) device on tools and dies repaired by the WLAM process, to evaluate the influence of additive manufacturing process parameters on their tribological performance. First, a Design of Experiments (DOE) approach is employed to repair tools and dies, considering laser power densities, the number of layers created, hardness, and surface treatment. These repaired tools and dies are then polished to achieve uniform surface roughness. Finally, tribological tests are performed, taking into account factors such as sliding speed, lubrication, and contact pressure. The results focus on friction coefficient and wear track damage evolution to identify the optimal process parameters for minimizing the heat-affected zone (HAZ) and hardness, and for achieving the best bead geometry and morphology for effective tool and die repair. This ultimately leads to minimize the friction coefficient. Preliminary friction tests have shown promising results for the tribological response of the repaired tools and dies in terms of substrate/bead adhesion, although the friction coefficient remains higher than that of standard tools
Laboratoire commun ST-IEMN Pascal Ancey : plus de vingt ans de collaboration dans le domaine de la microélectronique et de la photonique
No full textInauguré en 2003, le laboratoire commun associe la société STMicroelectronics, un des leaders mondiaux de la production de semiconducteurs, à l’Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie. Le 11 juin 2025, il a été renouvelé pour cinq ans par les partenaires au cours d’une signature sur le stand du CNRS à Vivatech.Vingt ans d’excellence académique et industrielleEmmanuel Dubois, directeur de recherche au CNRS, responsable du groupe Silicon Microelectronics et co-directeur du laboratoire commun revient sur l’origine de la collaboration : « au début des années 2000, le secteur se trouvait dans une période d’incertitude technologique et devait faire face à des défis complexes en ce qui concerne la miniaturisation : c’était la fin du ‘happy scaling’ et il ne “suffisait” plus de réduire les dimensions pour atteindre les gains en performance et densité d’intégration que prophétisait la loi de Moore. En tant que chercheurs, la période était excitante car elle permettait d’étudier des pistes non conventionnelles que l’on dénommait ‘boosters technologiques’. Nous avions à la fois une opportunité et une responsabilité incroyables, celles d’épauler la capacité d’innovation d’un fleuron industriel européen des semiconducteurs. » STMicroelectronics développait alors des technologies intégrées Silicium (de type CMOS et BiCMOS) mais aussi des systèmes MEMS (micro-electro-mechanical systems) et était intéressé par l’expertise de l’Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie1 sur ces sujets, ainsi que sur d’autres domaines liés comme l’élaboration de circuits innovants pour les communications mobiles (à l’époque pour la 3G). Vingt ans plus tard, le bilan du laboratoire commun est révélateur de son succès. Tout d’abord, 936 contributions scientifiques ont été diffusées dans des revues ou lors de conférences. Andreia Cathelin, directrice technique conception de circuits avancés, Technology R&D Fellow chez STMicroelectronics et co-directrice du laboratoire commun, souligne le soutien de STMicroelectronics à la publication, « un moyen de faire reconnaitre la valeur scientifique de l’entreprise et de communiquer sur l’innovation ».Sur le plan industriel, 65 brevets prioritaires et 135 extensions de brevets ont été déposés. Plus de 100 thèses ont été menées au sein du laboratoire commun. Un quart des docteurs formés poursuivent une carrière chez STMicroelectronics, et une dizaine a rejoint la recherche académique. 90% d’entre eux travaillent toujours dans le domaine des semiconducteurs. Le doctorat, un axe important de formation par et pour la recherche et l’innovation, pour un secteur qui a de forts besoins en expertise. Enfin, le laboratoire commun a fait preuve de son efficacité dans la recherche de financements. Il a été lauréat de plus de 30 programmes nationaux et européens, mettant en œuvre de nombreux partenariats avec d’autres structures au sein de l’écosystème qu’il contribue à dynamiser. Une collaboration scientifique et humaineOutre ces résultats, Andreia Cathelin explique la longévité du laboratoire commun par les affinités qui associent les équipes côté IEMN et STMicroelectronics. « Le site R&D de STMicroelectronics à Crolles a été moteur au lancement du projet, notamment parce que de nombreux collaborateurs – dont je fais partie – avaient réalisé leur thèse à l’IEMN. Il était donc important de continuer à travailler avec des experts que nous connaissions. Depuis, d’autres divisions de l’entreprise, y compris produit, se sont greffées au laboratoire commun, avec la même proximité de pensée et confiance mutuelle », salue-t-elle. Emmanuel Dubois partage cet avis, et note une coopération fluide malgré la distance géographique (l’IEMN se situe à Villeneuve-d’Asq, à quelques kilomètres de Lille, et les équipes R&D de STMicroelectronics en région grenobloise). Chaque année, un workshop regroupe doctorants, postdoctorants, étudiants et collaborateurs de STMicroelectronics à Crolles, afin de diffuser les recherches du laboratoire commun au sein de tous les groupes de STMicroelectronics et également de rapprocher les étudiants et le monde de l’entreprise. Ce lien humain est sensible dans le nom du laboratoire, renommé Pascal Ancey d’après son premier directeur. Décédé en 2013, Pascal Ancey était membre de STMicroelectronics et chercheur de renommée mondiale dans le domaine des systèmes MEMS. Signature du renouvellement du laboratoire commun ST-IEMN Pascal Ancey sur le stand du CNRS à Vivatech © David Pell/CNRSDes axes de recherche pluriels Les reconductions du laboratoire commun offrent l’opportunité de réaffirmer la feuille de route scientifique. Pour cette nouvelle phase, quatre axes de recherche ont été définis, chacun co-dirigé par une équipe mixte IEMN/STMicroelectronics. La première thématique porte sur le potentiel des technologies silicium pour la radiofréquence et les ondes millimétriques. Elle participe aux études de faisabilité en vue du déploiement de circuits innovants pour adresser les réseaux 5G et 6G à venir, et plus généralement à l’avenir des communications sans fil. La deuxième thématique concerne l’application de l’intelligence artificielle dans les circuits intégrés très faible consommation de type Internet des Objets (IoT). Andreia Cathelin, qui co-supervise cet axe, le relie à la stratégie de STMicroelectronics : « cette nouvelle génération de circuits bénéficie de nos technologies, notamment le FD-SOI CMOS (Fully-Depleted Silicon on Insulator), une de nos technologies phare. »L’exploration de la métrologie acoustique à haute fréquence constitue la troisième thématique, et la feuille de route se conclut par le packaging fonctionnel et la microthermique. Emmanuel Dubois, co-responsable de cette thématique, l’explique ainsi : « en considérant des puces fabriquées au nœud technologique de quelques nanomètres, on s’approche de plus en plus de la granularité de la matière, et il devient extrêmement difficile et coûteux d’industrialiser ce type de technologie. Alternativement, on peut trouver des marges de progression en densité d’intégration et en multiplication des fonctionnalités dans l’intégration des systèmes, un assemblage hétérogène d’une multitude de puces, dont le ‘smartphone’ constitue un exemple emblématique. »Soutenir les transitions Les domaines qui peuvent bénéficier des travaux du laboratoire commun sont nombreux : télécommunications, internet des objets, aide au bien-être et à la santé … Améliorer l’efficacité des circuits intégrés, de la conception à la production, permet également de réduire leur consommation énergétique. « On retrouve des enjeux importants de développement durable dans la fabrication des circuits intégrés, et STMicroelectronics possède un programme ambitieux, avec un objectif de neutralité carbone d’ici 2027 », indique Andreia Cathelin. Pour Emmanuel Dubois, le laboratoire commun contribue à l’excellence française dans un domaine stratégique, soutenant la souveraineté européenne dans ce secteur. Il conclut : « si on veut répondre aux grands défis sociétaux, nourrir la planète, accélérer les transitions énergétique et industrielle, soutenir les technologies de la santé… on constate que la transition numérique est elle-même un moteur des autres transitions, et c’est notre responsabilité de le faire de manière durable.
Tracking the global pulse: the first public twitter dataset from FIFA world cup
No full texthttps://data.mendeley.com/datasets/gw3mcnbkwr/2.International audienceThe success of the recent World Cup tournament has captured unprecedented global attention, leading to a substantial increase in online discourse that reflects the diverse sentiments and opinions of fans across the globe. Understanding this online conversation is essential, particularly in the context of significant sporting events such as the recent tournament held in Qatar from November 20 to December 18, 2022. However, access to social media data is often restricted, posing a significant obstacle to the comprehensive study of online sports discourse. To address this challenge and enhance the capabilities of the Computational Social Science research community, we present a large-scale dataset comprising tweets related to the World Cup. This multilingual dataset encompasses over 28 million posts from over 2.5 million unique users, documenting key events surrounding the tournament. Our dataset is meticulously curated and thoroughly documented, providing a valuable resource for researchers investigating critical social and scientific issues, including bot detection, sentiment analysis, hate speech and aggression identification, and the dissemination of misinformation. The dataset is publicly accessible at: https://data.mendeley.com/datasets/gw3mcnbkwr/2