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Based on lectures & tutorials on face-to-face, the students learn the basic knowledge on phase transitions in Polymer Materials in order to well-understand the impact on the final properties of polymeric materials and their applications. The student is proposed to develop some thinking through examples on polymer blends and block copolymer self-assembly. 

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Based on Lectures and tutorials face-to-face. 

1. Reactivity between solids. Diffusion in solids. Use of diagrams to build an elaboration strategy, 
2. Methods to synthesize polycrystalline materials, 
3. Single crystals, 
4. Thin films.

This theoretical class will be complemented by a hands-on training in the lab in another course unit. 

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Travail d’Étude et de Recherche (TER) encadré par un chercheur.

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Lab work. This course is an application of the classes followed in material elaboration and more specifically in polymer chemistry.

The synthesis and characterization of different polymers will be performed and linked to the theoretical knowledge.

This practical class is divided in 4 experiments of 8 hours and final individual practical exam. The experiments are :

• Reactivity ratio in radical copolymerization, 
  
• Controlled radical polymerization, 
  
• Emulsion Polymerization, 
  
• Thermosenstive polymers. 
  

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Préparation à la certification en anglais, Test of English for International Communication (TOEIC).

Le TOEIC mesure les compétences de compréhension écrite et orale pour les niveaux débutant à avancé et détermine si une personne peut communiquer en anglais efficacement et avec aisance dans un contexte professionnel.

Les compétences de compréhension orale sont essentielles pour la communication en face à face, les réunions, les vidéoconférences, les podcasts et les conversations téléphoniques entre collègues et avec les clients. Tandis que les compétences de compréhension écrite sont nécessaires pour les e-mails, les rapports, les newsletters et toute autre forme de correspondance professionnelle courante.

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› Sur la base d’une recherche bibliographique, les étudiants, en groupe de trois, doivent : 

• Construire et structurer des savoirs sur un sujet précis prédéfini, 
• Les présenter dans un rapport écrit, 
• Les présenter à l’oral devant la classe et répondre aux questions de l’assemblée.

› Le cours est structuré autour de trois thématiques :

1) Les réseaux de macromolécules enchevêtrées, 

2) Les réseaux de macromolécules réticulées, 

3) Les gels. 

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This lecture is a general introduction to polymers. It gives at first a brief overview of the history of the discovery of polymers as well as of the fundamental physical chemistry knowledge (chemical structure and material cohesion). The lecture is illustrated with several examples. The main definitions are presented, as well as a classification of polymers according to various aspects: their structure, reaction with the environment, stereoregularity, molar mass, and various characteristic quantities. Some elements about natural polymers are also presented.

In a second part, the context and issues related to recycling are introduced through various types of activities (lecture, jigsaw classroom, case studies) in particular :  order of magnitudes of volumes of polymer produced; the corresponding volumes of waste; of recycled polymers; possible evolutions in time. The organization of the recycling value chain and the main recycling techniques are presented prior to discuss the recycling difficulties at each stage of the value chain and the possible ways to circumvent them.

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Les notions fondamentales concernant la physico-chimie des polymères sont incontournables pour appréhender les propriétés de ces matériaux pour de nombreuses applications : matières plastiques, matériaux composites, adhésifs, revêtements…

Ainsi, cet enseignement se focalise sur une description multi-échelle des polymères et des matériaux polymères, de l'échelle atomique à l'échelle macroscopique, en montrant l'impact sur les propriétés finales.

1) Chaines désordonnées (chaine idéale - rayon de giration), 

2) Chaines à conformation régulière (stéréorégularité et cristallinité), 

3) Morphologies des systèmes macromoléculaires (mélanges, copolymères à blocs, polymères orientés).

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Ce cours concerne des notions de physique avancée pour la compréhension du comportement des matériaux polymères et notamment de leur changement de phase.

Ce cours est dispensé sous un format classique de cours / TD. 

Une étude de documents fournis en groupe, couplée à une recherche bibliographique permettra un travail au préalable et l’introduction des grandes notions.

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› Thématiques : Organigramme, Planification, Coûtenance, Risques dans le cadre des projets industriels.

› Format d’enseignement : Cours Magistraux (CM) / Travaux Dirigés (TD) / Utilisation d’un logiciel de planification (type MSProject, ProjectLibre, …).

• Présentation des choix de protection différents selon la stratégie de l’entreprise (savoir-faire secret, propriété intellectuelle …), 
• Les règles spécifiques au brevet (qu’est-ce qu’un brevet ? que peut-on breveter ? conditions de la brevetabilité ?), 
• Les inventions de salariés, 
• Un exemple de brevet sera présenté de manière à comprendre comment est rédigé un brevet.

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Le cours a pour objectif de comprendre les liens entre le comportement en écoulement d’un fluide complexe et les mesures rhéologiques afin de mettre en place des signatures rhéologiques de fluides et d’interpréter les courbes rhéologiques.  

Le cours sera constitué de quatre chapitres :

1. Les lois de comportement, 

2. Les mesures rhéologiques, 

3. La typologie des fluides, 

4. Les courbes d’écoulement.

Ce cours sera accompagné de séance de travaux dirigés (TD) et de séances de travaux pratiques (TP) afin d’assimiler les notions développées dans le cours et manipuler différents fluides complexes.

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Le principal objectif de cet enseignement consiste à l’acquisition des notions essentielles de la mécanique des liquides newtoniens.

L’ensemble des notions étudiés sont appliqué à l’étude d’écoulements élémentaires de complexité variable.

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Students will discover polymer based composite materials. 

The objective of these courses and tutorials is to give them all the knowledge to identify these materials and make choices to meet a specific application (environment, mechanical and thermal stresses, industrial sector, manufacturing processes, production rates). 

The 9 hours of lecture are organized into 4,5 hours of lessons illustrated by examples of composites constituents, parts, processes, ... and 4,5 hours of tutorials focused on applications. 

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During this course, master students will acquire basic knowledge on composites, their composition, architecture, main properties and main use.

In a second part, we will establish the mixing laws used to describe the mechanical behaviour of filled polymers and unidirectional composites. Particular emphasis will be put on simplifying assumptions that limit the use of these models.

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The observation of materials structure – from the nanometric to the micrometric scale – is essential for a better understanding of the physical properties (property/structure relationship) as well as for the development of new efficient materials.

The objective of this cours is to introduce the structural characterization instrumentation typically used in research labs as well as on large instruments. The complementarity aspect of scattering and microscopy methods will be introduced at the beginning of the course.

The course will address the production of X-ray and neutron radiation, interaction with matter, diffraction by crystals, then small-angle scattering for the investigation of polymer materials.

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The lectures will contain an introduction to materials : ceramics, metals, polymers and composites, including some general knowledge, a description of elaboration methods, their (micro)structure, their properties, and some examples of applications.

The students will use the concepts introduced in this course to perform a literature survey and write a bibliographic report about a material of their choice.

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This course is developed to introduce eco-friendly design and Life Cycle Assessment (LCA) with a focus on materials.

› The lecture section (CM) comprises 3 modules : 

• The first one is on the concept of sustainable development, 
• The second module is on the tools of ecodesign, with a focus on materials. The different methods to apply ecodesign are presented. The life cycle assessment methodology is presented,  
• The third module is on the discovery and the use of an LCA software : OpenLCA. The practice section (TD) contains 3 types of exercises : (i) Class discussion on case ; (ii) Group presentations on LCA publications about a chosen material ; (iii) Assignment on LCA to compare two types of plastic bottles using OpenLCA software. 

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The observation of materials structure – from the nanometric to the micrometric scale – is essential for a better understanding of the physical properties (property/structure relationship) as well as for the development of new efficient materials.

The objective of this cours is to introduce the structural characterization instrumentation typically used in research labs as well as on large instruments. The complementarity aspect of scattering and microscopy methods will be introduced at the beginning of the course.

The course will address the production of X-ray and neutron radiation, interaction with matter, diffraction by crystals, then small-angle scattering for the investigation of polymer materials.

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Green Chemistry is the design of chemical products and processes that reduce or eliminate the use and generation of hazardous substances.

In this, the course’s goal is to provide basic knowledge about the principles of green chemistry, with a basis in the molecular and materials chemistry, and examines alternative chemistry solutions to support a sustainable development.

The level of understanding should be such that the students in their professional career critically can participate in discussions regarding selection and design of chemical methods (i.e., reactions, processes) for enlarged sustainability in industrial production of chemicals, materials and fuels, and to avoid environmental stress caused by pollution and energy-related problems.

Students acquire the competence to think of chemistry as a sustainable activity.

Basic knowledge in catalysis and organic chemistry is beneficial but not necessary.

The course content will include a series of lectures using Power Point slides, case studies, exercises and in-class oral presentations by the students. Students should keep up with assigned reading and ask questions in class or by email.

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Travail d’Étude et de Recherche (TER) encadré par un chercheur.

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Stage de 7 semaines minimum dans un laboratoire de recherche ou milieu industriel. 

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Préparation à la certification en anglais, Test of English for International Communication (TOEIC).

Le TOEIC mesure les compétences de compréhension écrite et orale pour les niveaux débutant à avancé et détermine si une personne peut communiquer en anglais efficacement et avec aisance dans un contexte professionnel.

Les compétences de compréhension orale sont essentielles pour la communication en face à face, les réunions, les vidéoconférences, les podcasts et les conversations téléphoniques entre collègues et avec les clients. Tandis que les compétences de compréhension écrite sont nécessaires pour les e-mails, les rapports, les newsletters et toute autre forme de correspondance professionnelle courante.

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Ce cours vise à acquérir des notions de base indispensables : 

1) Pour l’analyse de données expérimentales afin d’extraire les informations pertinentes (représentations graphiques, analyse de données à grande échelle, etc.), 

2) Pour la modélisation afin de résoudre numériquement un problème physique. 

Le langage de programmation utilisé dans cette UE est Scilab©, des rappels succincts sur la réalisation d’algorithme ainsi que sur le language Scilab© sont réalisés au début du cours.

Les TP permettent une mise en pratique des notions vues en cours avec des exercices classiques de calcul numérique ainsi que des exercices appliqués aux matériaux.

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La première partie de l’enseignement consiste en l’apprentissage des règles de représentation du dessin technique. À la fin de cette courte période, l’étudiant est en mesure de lire les plans techniques fournis dans la deuxième partie de l’EC.

Le second temps de l’enseignement est entièrement consacré à l’outil numérique de C.A.O.

Cet enseignement s’appuie principalement sur des séances de travaux pratiques. Une progression sur la difficulté des sujets proposés permet à l’étudiant une appropriation graduelle du logiciel de C.A.O. L’objectif de chaque séance est la restitution d’un ou plusieurs objets 3D à partir de leurs plans 2D.

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The aim is to understand the metallurgical phenomena that occur during equilibrium or non-equilibrium phase transformations of steels and aluminum alloys, which induce consequences on their mechanical properties.

Teaching takes place in the form of lectures and tutorials. The evaluation is formalized by a final exam.

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This unit is designed to provide the student with a basic knowledge of ceramic materials and glasses.

Ceramics are by far the most abundant man-made materials. The objective is to provide a general overview of this third major class of solid materials (the first two being metals and polymers), from their development to their use.

The physical characterisation and properties of these materials are recalled as well as the specific elaboration techniques such as sintering. The behaviour of technical ceramics for thermomechanical use is discussed, with particular emphasis on their fracture behaviour and the Weilbull statistical model for predicting fatigue and creep life at high temperatures.

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Nous décrirons la démarche générale visant à établir les relations entre l’architecture des composites et les propriétés mécaniques résultantes notamment pour des stratifiés formés par empilement de plis unidirectionnels (plaques et coques).

Le cas d’empilement essentiellement symétriques et / ou équilibrés, pour lesquels les calculs sont possibles « à la main », seront traités.

La programmation sous Scilab produite en travail de groupe sera utilisée pour étudier des propriétés particulières (exemples : influence des symétries sur les couplages membrane/flexion torsion ; paramètres pertinents pour piloter les propriétés en membrane, etc).

Organisé sous forme de cours magistraux + travaux dirigés + travaux de groupe.

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Based on results of research projects on thermoset matrices and / or composites. 

› Course Description: 

• Prototype mold for curing rubber ring in epoxy high Tg with enhanced thermal conductivity, 
• Lightening protection for aeronautic applications with nano silver wire, 
• Formulation of epoxy amine for enhancement of impact resistance of helmet defense aircraft, 
• Liquid Silicone Rubber (LSR): a versatile transparent thermoset, 
• High temperature thermoset for aeronautic application based on triazine cycle, 
• Reversible thermoset based on Diels Alder chemistry. 

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Cette UE consiste en la présentation du concept de contrôle (évaluation) non destructif(ve) et des modalités de mise en œuvre associées :

• Concepts / limites physiques, 
• Normalisation, 
• Qualification des contrôleurs, 
• Performance de détection, 
• Contexte d’application de chaque méthode. 

Ces éléments sont présentés principalement dans le contexte des matériaux métalliques, en particulier appliqués au domaine aéronautique.

Les différentes méthodes et leurs domaines d’application sont présentés sous forme de modules de cours, associés en alternance à des séances de travaux dirigés, permettant des mises en situation appliquées et concrètes (réflexion sur pièces réelles, problématiques d’inspection rencontrées en atelier, …). 

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Cette EC contient un cours magistral portant sur la présentation des techniques de caractérisation, en amont des Travaux Pratiques (TP). 

Il y a ensuite six cours de TP d’une journée :

• DSC / TGA / mesure de la conductivité thermique,
• IRTF en mode ATR et transmission,
• Flexion 3 points (ISO 178) et Traction (ISO 527),
• AFM / mesure de rayure crayon selon Wolf-Wilborn (ISO 15184),
• Choc Charpy (ISO 179) / Dureté Shore A et D,
• Élaboration des mousses PU à l’eau avec divers taux d’expansion. Caractérisation par compression.

A l’issue des travaux pratiques, un compte-rendu de TP par groupe est demandé pour la séance suivante.

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› Plan du cours :

1) Les fonctions de la viscoélasticité linéaire :

• Solide de Hooke : Module,
• Liquide de Newton : Viscosité,
• Liquide de Maxwell
• Solide de Kelvin Voigt : associations en série et //,
• Les quatre principales fonctions de la viscoélasticité linéaire,
• Application d’une contrainte constante : fluage puis recouvrance,
• Application d’une déformation instantanée : fonction de relaxation,
• Application d’une déformation harmonique : module complexe,
• Application d’une contrainte harmonique : complaisance complexe. 

2) Les différents domaines de relaxation des polymères fondus :

• La zone terminale de relaxation,
• La zone caoutchoutique,
• La zone de transition vitreuse. 

3) Les paramètres viscoélastiques caractéristiques (à partir du module complexe) :

• La viscosité limite,
•  La complaisance d’équilibre,
• Le module de plateau caoutchoutique,
• Le temps de relaxation terminal,
• Le module et la fréquence de croisement,
• Le module vitreux et la transition alpha. 

4) Le principe d’équivalence Temps - Température : 

• Polymères semi-cristallins : Loi d’Arrhenius,
• Polymères amorphes : Loi de Vogel et loi WLF. 

5) Les distributions de temps de relaxation et de retard : 

• Distribution des temps de retard ou de relaxation. 

6) Interconversions des fonctions de la V.E.L. en utilisant les distributions de temps :

• Évaluation de J^eo à partir d'une expérience de recouvrance,
• Calcul du module complexe à partir du module de relaxation modélisé,
• Interconversion de la fonction de fluage vers le module complexe. 

7) Les techniques de mesures - équipages et géométrie essentielles -Les rhéomètres rotatifs : 

• Les différents types de rhéomètres,
• Les géométries en fonction du domaine de relaxation,
• Les rhéomètres rotatifs,
• Balayage en déformation ou contrainte,
• Analyses possibles en rhéologie. 

8) Séchage d’un mastic silicone, fluage et recouvrance à différents temps de séchage. Comportement de gel. 

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In the first part of the semester, this teaching unit will introduce the students to microscopy techniques through a series of lectures.

In the second part, the students will use Atomic Force Microscopy to analyse a sample in a short project.

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Cette UE sera effectué par deux enseignants, qui permettront une vision plus globale de la corrosion avec deux approches complémentaires.

Les principaux types de corrosion (la corrosion générale, les piqûres, etc…) seront décrites de manière générale pour les milieux secs et humides.

Les conditions de protection seront abordées avec une attention particulière à la protection contre la corrosion au moyen de revêtements tels que la galvanisation et l'anodisation.

La prévision de ces phénomènes d’oxydation sera effectuée par l’étude des diagrammes E = f (pH) et de la cinétique électrochimique associée.

Enfin, les principaux essais de corrosion accélérée utilisés dans l'industrie, tels que les essais au brouillard salin et les essais climatiques, seront décrits.

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Lab work. Li-ion battery assembly in the lab. Cycling test and electrochemical performances. Chemical and morphological characterization of the electrodes after (or during) cycling to understand battery operation.

1. Li-ion battery assembly in a glovebox in controlled argon atmosphere to avoid any contact with air due to the chemical reactivity of components. Assembling electrodes and filling the battery with electrolyte.

2. Electrochemical cycling of the battery. Definition of battery performances. Interpretation of the cycling curves, link with the internal mechanisms of the battery during cycling.

3. Chemical characterization of electrodes. To understand the (electro)chemical mechanisms occurring in the battery during cycling, two physico-chemical surface characterization techniques will be used:

a) X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) giving access to the chemical composition of electrodes surface and electrode/electrolyte interphases (passivation layers).

b) Auger Electron Spectroscopy (AES) giving access to nanoscale distribution of elements at the surface (elemental mapping: scanning Auger microscopy).

4. Internal morphological characterization of batteries. X-Ray Tomography and Radiography will be used to investigate morphological changes undergone by the battery after (or during) cycling. Volume changes of electrodes, appearance of cracks or gas bubbles, voids, … , will be detected by these techniques.

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This course focuses on the understanding of high-quality environmental standard (HQE) and its implementation in the field of materials.

It will be delivered via a variety of lectures, guest talks, media, case studies, class discussions, group projects, and video filming / sharing to interact with the society. 

› The lecture section (CM) comprises 4 modules : 

• The first module is on the implementation of HQE and sustainable development in the discipline of materials, 
• The second module is for the understanding of environmental impacts and their characterization methods, 
• The third module delivers some information on environmental issues with examples, 
• The fourth module is on green buildings in terms of materials, design, features, and standards. 

› The practice section (TD) contains 2 types of exercises :

•  Class exercises / quizz,
• Group project on topic <New Building Materials versus Concrete>, for which their presentation will be filmed and shared on social media for knowledge exchange with the general public. 

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Characterization of the molecular weight and of the spatial extent of chain molecules. 

› Course's contents : 

1. Introduction : 

a. Reminders, 

b. Molecular weights and molecular weight averages, 

c. Measurement of molecular weights. 

2. Polymer conformations

3. Light scattering by polymer solutions

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› Contenu de l'EC Résonance Magnétique Nucléaire : 

• Principe de la résonance magnétique nucléaire, descriptif d’un appareillage, 
• Aspects phénoménologiques du déplacement chimique et des couplages spin-spin pour interpréter un spectre monodimensionnel. Potentialités de la RMN à deux dimensions, 
• Interprétation de spectres de molécules organiques et polymères en solution. 

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› Plan du cours : 

1) Introduction :

• Objectifs et intérêts des méthodes séparatives,
• Classifications et comparaisons des différentes méthodes chromatographiques,
• Domaines d'applications. 

2) Théorie des séparations chromatographiques :

• Propriétés des grandeurs de rétention et de séparation, 
• Efficacité et modèle des plateaux théoriques, 
• Détermination des conditions optimales.

3) Principaux mécanismes d'échange en chromatographie en phase liquide appliqués à l’analyse des matériaux :

• Analyse des métaux,
• Analyse des macromolécules,
• Analyse des additifs des matières plastiques. 

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L’objectif de cette UE est d’une part la maîtrise des bases élémentaires de la thermodynamique des surfaces et d’autre part la bonne connaissance des différentes familles d’adhésifs. Nous abordons la thermodynamique des surfaces par les notions de mouillage et d’énergie de surface. Une description des adhésifs à mise en œuvre chimique ou physique et des auto-adhésifs est proposée avec des exemples d’applications dédiées. La formulation des adhésifs est exposée par la description des composants d’un auto-adhésif, leur mise en œuvre pour des applications prises comme exemples modèles, les règles scientifiques et empiriques de formulations (gestion de la viscosité, de l’élasticité, de la cristallinité, de la transition vitreuse, …), la mesure/prédiction des propriétés d’adhérence et enfin les règles générales qui dominent aux choix des adhésifs. La mesure des propriétés d’adhésion sera exposée par les différentes techniques existantes.

The objective of this course is on the one hand to master the elementary basics of surface thermodynamics and on the other hand to have a good knowledge of the different families of adhesives. We approach the thermodynamics of surfaces through the notions of wetting and surface energy. A description of chemical or physical adhesives as well as pressure sensitive adhesives is proposed with examples of dedicated applications. The formulation of adhesives is presented by describing the components of a pressure sensitive adhesive, their implementation for applications taken as model examples, the scientific and empirical rules of formulation (management of viscosity, elasticity, crystallinity, glass transition, ...), the measurement/prediction of adhesion properties and finally the general rules that dominate the choice of adhesives. The measurement of adhesion properties will be presented by the different existing techniques.

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L’objectif est d’introduire aux étudiants la base générale de la formulation des matériaux en caoutchouc et le traitement du caoutchouc (mélange et vulcanisation).

Après une introduction sur les élastomères et les ingrédients utilisés dans la formulation du caoutchouc, nous verrons comment les sélectionner afin de réaliser la formulation adéquate. 

Ensuite, nous développons également la base sur le mélange de caoutchouc et la transformation du caoutchouc (injection, extrusion, …) afin d’obtenir des pièces en caoutchouc qui respectent un cahier des charges pour une application industrielle visée. 

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The objective is to present in an exhaustive way the different ways of characterizations of elastomers formulated and not formulated, in the state not reticulated and reticulated. 

Course's structure :  

During the lectures a presentation will be given on : 

1. Introduction to the characterization of raw rubbers, uncured and cured formulations 

•  Necessity to characterize at each stage,
•  Presentation of classical normalized methods – examples, 
• The impacts of filler into formulation on properties (reinforcement,)payne effect..). 

2. Discover internal & external mixers -Formulation establishment in CANOE 

3.Comparison of 2 or 3 formulations in CANOE using adapted equipments 

• Mooney – MDR, 
• IRTF – density by Helium pycnometer, 
• Press to shape rubber plates & prepare normalized specimens, 
• Mechanical properties. 

4. Conclusions 

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L’objectif est de présenter la chimie des accélérateurs de vulcanisation dans la formulation des caoutchoucs. 

› Structure du cours : 

Partie 1 

1- L’importance des additifs de vulcanisation sur les propriétés finales des caoutchoucs, 

2- Présentation physique des additifs de vulcanisation, 

3- La vulcanisation : mécanismes, 

4- Les sous-produits de la vulcanisation, 

5- Les différentes classes d’additifs de vulcanisation. 

Partie 2 

1- Les évolutions des formules de caoutchouc – focus additifs de vulcanisation, 

2- Études de cas de remplacement d’accélérateurs, 

3- Introduction à la dévulcanisation – vers le recyclage du caoutchouc, 

4- Introduction systèmes de vulcanisation hors soufre. 

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Natural polymers are playing a key role in the frame for bioeconomy. They could replace fossil-based polymers and make a positive contribution to the mitigation of climate change and the sustainable use of natural resources. This will require a better understanding of how the structure and functionality of the materials interrelate.

In this context, this course relates with key topics on :

1) The biomass valorization and natural polymers, including their origin, extraction/isolation, characterization, and physiochemical, structural, mechanical and their biological properties, 

2) The development of novel multifunctional bio-based materials architectures and manufacturing processes is also assessed, as well as, their applications in key areas such as biomedicine, composites, agriculture, and environmental engineering are also discussed.

Students acquire the competence to think of biomass valorization and biopolymers as a sustainable alternative to fossil-based polymers for the development of polymeric materials and composites.

Basic knowledge in polymer chemistry is beneficial but not necessary. The course contents will include a series of lectures using Power Point slides, case studies, exercises and in-class oral presentations by the students.

Students should keep up with assigned reading and ask questions in class or by email.

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After a reminder on the different forms of polymer recycling, the mechanical recycling of 4 polymers PE, PP, PET and HIPS will be presented. This second processing of polymer waste from sorting plants is generally based from food packaging. The modification of the macromolecular structure of the different polymers presented is not the same: it depends on the conditions of the process (temperature, shear, residence time). 

Course's structure : 

Introduction : 

1. Evolution of production global plastic, 

2. European production of plastic, 

3. Recycling of plastics from packaging, 

4. Methods of recycling. 

PP recycling : 

From research papers found on SCOPUS with “multiple & extrusions & polypropylene” and ‘’reprocessing & polypropylene’’ as keywords, 5 papers have been selected. Mains results are presented and discussed with the students. 

Recyclability of polyethylene 

• The different architecture of polyethylene, 
• Viscosity in shear and elongation of polyethylene, 
• PE degradation mechanism during reprocessing (by injection). 

Polyethylene terephthalate

• PET Structure and Properties, 
• Chain splitting by hydrolysis,  
• Minimum properties recommended before reprocessing, 
• Regeneration of viscosity by chain extension, 
• Optimization of settings (residence time and concentration), 
• Long Chain Branching at high concentration of chain extenders. 

Two papers on reprocessing of high impact polystyrene are read at the end of this lecture. 

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L’objectif est de présenter des méthodes et des techniques pour mettre en place un atelier, équilibrer les opérations sur les postes de travail et planifier les travaux en utilisant la méthode de planification des ressources de fabrication (MRP2).

De nombreux exemples, méthodes et bonnes pratiques sont présentés et expliqués aux étudiants.

Au cours des exposés, une présentation sera donnée sur :

• Techniques de mise en œuvre : méthode des liens et algorithme de King, 
• Équilibrage de ligne : définition du problème et résolution du problème par les méthodes COMSOAL et RPW, 
• Planification de la production : présentation de la méthode MRP2, de la planification des ventes et des opérations à l’établissement du calendrier. 

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The objective is to introduce to students 3D printing of polymeric materials (thermoplastic and thermoset).

3D printing of ceramic and metal is not taught for the moment because these technologies are too expensive.

My course is based on feedback on 3D printers that we have acquired and used in teaching during student projects and also in research on recent projects with industrialists (SAFRAN E&P, OUDOUL64).  

After an introduction on the development of 3D printing in UPPA since 2014, we will see that SLA and FDM 3D printing are quite different and the criteria of selection of one of this two technologies too (esthetic aspect, mechanical properties, thermal properties, price, time to proceed).

To finish a short introduction of 4D printing developed at MIT/Harvard lab.

› Course structure :

During the lectures a presentation will be given on :

Introduction to 3D printing

• Definition of 3D printing, 
• Possibilities to print numerical object, 
• Principe of 3D printing with FDM, 
• Comparison of our two 3D printers in UPPA, 
• Comparison of materials and mechanical properties of 3D printed parts, 
• Projects of students in Master, 
• Advantages and drawbacks, 
• 4D printing, 
• Conclusions. 

3D printing with laser technology : SLA

• Schematic of SLA process, 
• Preform software, 
• Flexural and Tensile test on RIGID resin, 
• Examples of printed parts :

1. First printing, 
2. Technical part with thread, 
3. Sinusoidal thermal exchanger, 
4. Y connector, 

• Comparison with FDM, 
• Injection moulding in SLA prototype mould. 

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L’enseignement s’effectue sous forme de travaux pratiques traitant de pièces et mécanismes réels en lien avec la recherche menée à l’Université.

La première partie de l’enseignement consiste en une initiation aux procédés conventionnels d’usinages (fabrication soustractive).

À la fin de cette courte période, l’étudiant est en mesure de concevoir des pièces techniques simples en tenant compte de contraintes liées à l’usinage de ces pièces.

Le second temps de l’enseignement est entièrement consacré à l’outil numérique de C.A.O. Cet enseignement s’appuie principalement sur des séances de travaux pratiques. Une progression sur la difficulté des sujets proposés permet à l’étudiant une appropriation graduelle des fonctions d’assemblages du logiciel de C.A.O.

L’objectif de chaque séance est la restitution d’un ou plusieurs objets 3D ainsi que leur assemblage, à partir de leurs plans 2D.

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A part of the course presents the specificity of amphiphilic copolymers and their specific self-assembly behavior in water. The properties of these amphiphilic copolymers in water are presented in relation to the diversity of industrial applications offered by these materials.

After an introduction to the different classes of amphiphilic copolymers (topologies, microstructure, natural or synthetic polymers, stimulables), the challenges associated with their characterization and processing will be discussed in relationship with the targeted properties related to applications.

› Course structure : 

The lecture will be divided as follows : 

Industrial applications of amphiphilic copolymers

• Definition and library of structures of amphiphilic copolymers based on natural or synthetic copolymers, 
• Tools to tune the amphiphilic behavior, 
• Challenges of production and characterization of amphiphilic copolymers, 
• Roles and specifications of amphiphilic copolymers for diverses applications: rheology modifiers, thickeners, hydrogels, emulsifier, dispersant, colloidal particules.The properties will be discussed in relation to various industrial sectors: building, paints, cosmetics, biomedical, filtration membranes, agri-food…

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The objective of this course is to establish a state of the art of polymer-based nanocomposites.

After defining nanocomposites, we review the main processing methods for these materials, focusing on the specific issues and challenges they raise.

We then study the specific properties of nanocomposites, with a particular focus on their relationship with the nanoscale of the fillers. We end up with studying several applications.

The teaching strategies of this course include traditional course and several case studies.

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The objective is to introduce to students organic and hybrid (organic-inorganic) materials presenting a nanometer-scale structure such as nanocomposites & block copolymers.

We will see that nano-structuration can induce or accentuate properties compared to usual materials.

› Course structure : 

During the lectures a presentation will be given on :

1. Introduction to the nanoWORLD !, 

2. Observe, manipulate and characterize at the nanoscale, 

3. Organic nanomaterials and their applications : Nanocomposites & Block copolymers for nanolithography, ion diffusion in battery & fuel cell, etc. (Based on published papers). 

The course will be supplemented by seminar (TD) sessions during which specific scientific papers will be discussed.

Finally, at the end of the semester, the students will have to prepare and present a presentation on a chosen topic based on nanomaterials.

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Ce cours donne les bases de la plasturgie : la mise en forme des matières plastiques.

Les différents procédés sont exposés avec leurs limites en terme de géométrie, cadence, faisabilité technique de façon générale. Un focus est établi en terme d’orientation des chaines lors du procédé (bi étirage). Un lien est aussi fait avec l’EC Plastic Recycling.

› Structure du cours :

1) Introduction sur les procédés,

2) Thermoformage : hors ligne, en ligne, avec le moule positif ou négatif, bullage,poinçonnement - aide, défauts et solutions, distribution d’épaisseurs), 

3) Injection sur presse des thermoplastiques (description d'une presse à injecter, les étapes du cycle d'injection, gaine solide, optimisation du temps de refroidissement, exemples de pièces, élimination des défauts, Relation : volume injection-course de la vis & pression matière - pression hydraulique), projet ECO L’EAU.

4) Extrusion mono-vis (principe de l’extrusion mono-vis, constitution d’une extrudeuse, taux de compression d’une mono-vis, 3 zones d’une mono-vis, débit et vitesse de rotation, post extrusion : extrusion tube - extrusion gonflage - soufflage de gaine, filière pour câble électrique et composites thermoplastiques), 

5) Extrusion bi vis (profil de vis, pas inverse, co et contra rotative, dispersion et distribution de charges, relation débit et vitesse de doseur, distribution de temps de séjour).

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Les différents procédés de mise en œuvre des composites thermoplastiques sont présentés dans ce cours.

Les aspects de cadence de production, état de surface, coloration, propriétés mécaniques, débouchés industriels et secteurs d’activité sont développés. Enfin, un lien est fait avec l’EC Polymer Processing.

› Structure du cours :

1) Introduction : Comparaison thermoplastiques / thermodurcissables,

2) Thermoplastiques utilisés, 

3) Les charges et additifs,

4) La nature des fibres et renforts (fibre de verre, carbone, kevlar), 

5) Procédés de production de profilés (pultrusion, pull-extrusion, roll-forming),

6) Procédés de production de corps creux (enroulement filamentaire, moulage à la vessie),

7) Moulage de pièces en petite et moyenne série (moulage sous vide, au diaphragme),

8) Moulage de pièces en grande série (injection-compression et extrusion-compression),

9) Procédés innovants,

10) Conclusions. 

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• Élaboration d'un diaporama servant de support à une présentation scientifique, 
• Apprentissage de vocabulaire de spécialité, 
• Élaboration d’un CV, 
• Entretien d’embauche. 

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To provide students with the linguistic tools they need to integrate successfully into both university life and extra-curricular activities.  Better comprehension and an ability to express themselves, both orally and in written form, are expected.

Each lesson develops and enriches the student's language skills and cultural understanding.  Both syntax and lexical skills are studied in parallel with the culture.

Students benefit from teaching methods and content adapted to the individual’s level and needs. Skills are developed beginning from the student's language level on arrival.

1.    Language of communication, both oral and written.

• Speaking skills: the student will interact with native speakers, including listening, taking part in conversations, and giving his or her opinion,
• Writing skills: the student will communicate in formal and informal situations. For example: compose or reply to an email, an administrative letter, etc...

2.     Academic methodology in French.

• The student will learn speaking skills such as giving a presentation, making a convincing argument, debating, and through interactions in French with other students and the instructors,
• The student will learn writing skills by using various formats such as a formal email, an introductory application letter, an argumentative essay, a dissertation, a synthesis or a summary.

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› Le cours s’articule autour de trois pratiques pédagogiques :

• Présentation du cours au tableau, 
• Illustration de projets de recherche, 
• Exercices d’analyse d’articles scientifiques.

› Les cours se divisent en quatre parties :

• Partie I - Introduction (Cycle du carbone ; éléments de physiologie végétale, biosynthèse du bois et des fibres naturelles ; les filières françaises (bois, chanvre et lin), 
• Partie II - Hygroscopie / Séchage (Relation entre l’eau et le bois ; procédés et technologies du séchage), 
• Partie III - Durabilités naturelles et conférées (normalisation internationale ; les agents de biodégradation du bois ; les traitements fongicides et insecticides), 
• Partie IV - Les composites (notions de collage et de finitions biosourcées, classification, procédés de mise en œuvre ; techniques d’analyse et de caractérisation).

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The objective of this course is to make students aware of the digital chain to be set up in the factory of the future, directly linking the CAD, the specifications of a part, and the material chosen, to the choice of the process and the resulting structural and microstructural properties.

An introduction in the form of a course will recall the main principles and steps of the digital chain applied to the manufacturing of a thermoplastic composite part.

The following part consists in the preparation and realization of a project by group, going from the CAD of a part to the simulation of its processing (mainly thermal aspects), to the impact of the choice of material on the steps of the process and the properties of the part obtained.

The restitution of the project will be done in class. 

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L’objectif principal de cet enseignement est d’apporter aux étudiants les connaissances et les compétences relatives au management, aux méthodes et aux outils de la qualité, afin de les appliquer dans le contexte de la production en milieu industriel. 

Ce cours s’adresse à tous les étudiants : ceux qui devront appliquer la qualité sur le périmètre de leurs responsabilités professionnelles ou ceux qui souhaitent intégrer un service qualité. 

› Structure du cours : 

1/ Définitions, normes, labels, 

2/ Amélioration continue, roue de Deming, PDCA , 

3/ Approche processus et cartographie, 

4/ La documentation, 

5/ Les contrôles : 

• Les équipements de mesure, 
• Les indicateurs, 
• Les audits, 
• Les revues, 
• Plan d’inspection et de test, 
• Le cycle en V, 
• Les procédés spéciaux. 

6/ Les certifications, 

7/ La traçabilité,  

8/ Le LEAN,  

9/ Méthodes statistiques : La capabilité, 

10/ Méthodes statistiques : Les cartes de contrôle,   

11/ Méthodes statistiques : Echantillonnage pour les contrôles par attributs, 

12/ Divers : 

• Le diagramme de Pareto ou 20/80,  
• Les 5M,  
• Le diagramme cause-effet, 
• QQOQCCP,  
• Feuille de relevé de données,  
• La feuille de résolution de problème.  

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The main objective of this lecture is to train students to make the link between the knowledge, as they learned during the first year of the master, on synthetic polymer and materials thereof and biomacromolecules.

The format is hybrid, between lectures and student-based learning through literature studies and oral presentations in groups.

The main topics are dedicated to the relation between structure and function and to the self-assembly of polymers and biomacromolecules in dilute aqueous solutions.

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Stage d’une durée de 5 mois minimum et 6 mois maximum dans un laboratoire de recherche ou milieu industriel.

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Activité d’alternance en entreprise. 

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Based on lectures & tutorials on face-to-face, the students learn the basic knowledge on phase transitions in Polymer Materials in order to well-understand the impact on the final properties of polymeric materials and their applications. The student is proposed to develop some thinking through examples on polymer blends and block copolymer self-assembly. 

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Based on Lectures and tutorials face-to-face. 

1. Reactivity between solids. Diffusion in solids. Use of diagrams to build an elaboration strategy, 
2. Methods to synthesize polycrystalline materials, 
3. Single crystals, 
4. Thin films.

This theoretical class will be complemented by a hands-on training in the lab in another course unit. 

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Lab work. This course is an application of the classes followed in material elaboration and more specifically in polymer chemistry.

The synthesis and characterization of different polymers will be performed and linked to the theoretical knowledge.

This practical class is divided in 4 experiments of 8 hours and final individual practical exam. The experiments are :

• Reactivity ratio in radical copolymerization, 
  
• Controlled radical polymerization, 
  
• Emulsion Polymerization, 
  
• Thermosenstive polymers. 
  

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Préparation à la certification en anglais, Test of English for International Communication (TOEIC).

Le TOEIC mesure les compétences de compréhension écrite et orale pour les niveaux débutant à avancé et détermine si une personne peut communiquer en anglais efficacement et avec aisance dans un contexte professionnel.

Les compétences de compréhension orale sont essentielles pour la communication en face à face, les réunions, les vidéoconférences, les podcasts et les conversations téléphoniques entre collègues et avec les clients. Tandis que les compétences de compréhension écrite sont nécessaires pour les e-mails, les rapports, les newsletters et toute autre forme de correspondance professionnelle courante.

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› Sur la base d’une recherche bibliographique, les étudiants, en groupe de trois, doivent : 

• Construire et structurer des savoirs sur un sujet précis prédéfini, 
• Les présenter dans un rapport écrit, 
• Les présenter à l’oral devant la classe et répondre aux questions de l’assemblée.

› Le cours est structuré autour de trois thématiques :

1) Les réseaux de macromolécules enchevêtrées, 

2) Les réseaux de macromolécules réticulées, 

3) Les gels. 

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This lecture is a general introduction to polymers. It gives at first a brief overview of the history of the discovery of polymers as well as of the fundamental physical chemistry knowledge (chemical structure and material cohesion). The lecture is illustrated with several examples. The main definitions are presented, as well as a classification of polymers according to various aspects: their structure, reaction with the environment, stereoregularity, molar mass, and various characteristic quantities. Some elements about natural polymers are also presented.

In a second part, the context and issues related to recycling are introduced through various types of activities (lecture, jigsaw classroom, case studies) in particular :  order of magnitudes of volumes of polymer produced; the corresponding volumes of waste; of recycled polymers; possible evolutions in time. The organization of the recycling value chain and the main recycling techniques are presented prior to discuss the recycling difficulties at each stage of the value chain and the possible ways to circumvent them.

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Les notions fondamentales concernant la physico-chimie des polymères sont incontournables pour appréhender les propriétés de ces matériaux pour de nombreuses applications : matières plastiques, matériaux composites, adhésifs, revêtements…

Ainsi, cet enseignement se focalise sur une description multi-échelle des polymères et des matériaux polymères, de l'échelle atomique à l'échelle macroscopique, en montrant l'impact sur les propriétés finales.

1) Chaines désordonnées (chaine idéale - rayon de giration), 

2) Chaines à conformation régulière (stéréorégularité et cristallinité), 

3) Morphologies des systèmes macromoléculaires (mélanges, copolymères à blocs, polymères orientés).

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Ce cours concerne des notions de physique avancée pour la compréhension du comportement des matériaux polymères et notamment de leur changement de phase.

Ce cours est dispensé sous un format classique de cours / TD. 

Une étude de documents fournis en groupe, couplée à une recherche bibliographique permettra un travail au préalable et l’introduction des grandes notions.

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› Thématiques : Organigramme, Planification, Coûtenance, Risques dans le cadre des projets industriels.

› Format d’enseignement : Cours Magistraux (CM) / Travaux Dirigés (TD) / Utilisation d’un logiciel de planification (type MSProject, ProjectLibre, …).

• Présentation des choix de protection différents selon la stratégie de l’entreprise (savoir-faire secret, propriété intellectuelle …), 
• Les règles spécifiques au brevet (qu’est-ce qu’un brevet ? que peut-on breveter ? conditions de la brevetabilité ?), 
• Les inventions de salariés, 
• Un exemple de brevet sera présenté de manière à comprendre comment est rédigé un brevet.

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Le cours a pour objectif de comprendre les liens entre le comportement en écoulement d’un fluide complexe et les mesures rhéologiques afin de mettre en place des signatures rhéologiques de fluides et d’interpréter les courbes rhéologiques.  

Le cours sera constitué de quatre chapitres :

1. Les lois de comportement, 

2. Les mesures rhéologiques, 

3. La typologie des fluides, 

4. Les courbes d’écoulement.

Ce cours sera accompagné de séance de travaux dirigés (TD) et de séances de travaux pratiques (TP) afin d’assimiler les notions développées dans le cours et manipuler différents fluides complexes.

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Students will discover polymer based composite materials. 

The objective of these courses and tutorials is to give them all the knowledge to identify these materials and make choices to meet a specific application (environment, mechanical and thermal stresses, industrial sector, manufacturing processes, production rates). 

The 9 hours of lecture are organized into 4,5 hours of lessons illustrated by examples of composites constituents, parts, processes, ... and 4,5 hours of tutorials focused on applications. 

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During this course, master students will acquire basic knowledge on composites, their composition, architecture, main properties and main use.

In a second part, we will establish the mixing laws used to describe the mechanical behaviour of filled polymers and unidirectional composites. Particular emphasis will be put on simplifying assumptions that limit the use of these models.

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The lectures will contain an introduction to materials : ceramics, metals, polymers and composites, including some general knowledge, a description of elaboration methods, their (micro)structure, their properties, and some examples of applications.

The students will use the concepts introduced in this course to perform a literature survey and write a bibliographic report about a material of their choice.

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Le principal objectif de cet enseignement consiste à l’acquisition des notions essentielles de la mécanique des liquides newtoniens.

L’ensemble des notions étudiés sont appliqué à l’étude d’écoulements élémentaires de complexité variable.

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This course is developed to introduce eco-friendly design and Life Cycle Assessment (LCA) with a focus on materials.

› The lecture section (CM) comprises 3 modules : 

• The first one is on the concept of sustainable development, 
• The second module is on the tools of ecodesign, with a focus on materials. The different methods to apply ecodesign are presented. The life cycle assessment methodology is presented,  
• The third module is on the discovery and the use of an LCA software : OpenLCA. The practice section (TD) contains 3 types of exercises : (i) Class discussion on case ; (ii) Group presentations on LCA publications about a chosen material ; (iii) Assignment on LCA to compare two types of plastic bottles using OpenLCA software. 

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Green Chemistry is the design of chemical products and processes that reduce or eliminate the use and generation of hazardous substances.

In this, the course’s goal is to provide basic knowledge about the principles of green chemistry, with a basis in the molecular and materials chemistry, and examines alternative chemistry solutions to support a sustainable development.

The level of understanding should be such that the students in their professional career critically can participate in discussions regarding selection and design of chemical methods (i.e., reactions, processes) for enlarged sustainability in industrial production of chemicals, materials and fuels, and to avoid environmental stress caused by pollution and energy-related problems.

Students acquire the competence to think of chemistry as a sustainable activity.

Basic knowledge in catalysis and organic chemistry is beneficial but not necessary.

The course content will include a series of lectures using Power Point slides, case studies, exercises and in-class oral presentations by the students. Students should keep up with assigned reading and ask questions in class or by email.

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The observation of materials structure – from the nanometric to the micrometric scale – is essential for a better understanding of the physical properties (property/structure relationship) as well as for the development of new efficient materials.

The objective of this cours is to introduce the structural characterization instrumentation typically used in research labs as well as on large instruments. The complementarity aspect of scattering and microscopy methods will be introduced at the beginning of the course.

The course will address the production of X-ray and neutron radiation, interaction with matter, diffraction by crystals, then small-angle scattering for the investigation of polymer materials.

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Activité d’alternance en entreprise. 

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Les étudiants–apprentis suivent l’enseignement « Management de projets Innovants ». Lors des périodes en apprentissage, il leur est demandé de profiter de cette mise en situation, pour observer ou contribuer au management de projets de l’entreprise. La mission exacte est adaptée en fonction du contexte, des objectifs et des contraintes de l’entreprise.

Les thèmes traités peuvent être: le planning (prévisionnel et suivi), les coûts (budget et suivi), les appels d’offres et les achats, les livrables, la qualité, les risques, les RH (organigramme, entreprises, parties prenantes), innovation…

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Préparation à la certification en anglais, Test of English for International Communication (TOEIC).  

Le TOEIC mesure les compétences de compréhension écrite et orale pour les niveaux débutant à avancé et détermine si une personne peut communiquer en anglais efficacement et avec aisance dans un contexte professionnel. 

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La première partie de l’enseignement consiste en l’apprentissage des règles de représentation du dessin technique. À la fin de cette courte période, l’étudiant est en mesure de lire les plans techniques fournis dans la deuxième partie de l’EC.

Le second temps de l’enseignement est entièrement consacré à l’outil numérique de C.A.O.

Cet enseignement s’appuie principalement sur des séances de travaux pratiques. Une progression sur la difficulté des sujets proposés permet à l’étudiant une appropriation graduelle du logiciel de C.A.O. L’objectif de chaque séance est la restitution d’un ou plusieurs objets 3D à partir de leurs plans 2D.

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