Présentation

L’équipe PhyProDiv s’intéresse à la génération contrôlée de particules de biomasse végétale et à leur comportement physique et mécanique au sein de poudres, suspensions denses, composites chargés... Elle associe des développements expérimentaux, théoriques et numériques pour comprendre les transformations de la matière divisée de l'échelle des constituants au procédé. Ses objets d'étude relèvent principalement de l'agroalimentaire, des biomatériaux et des bioenergies.

Membres de l'équipe

Permanents

• Jean-Yves Delenne, DR, INRAE
• Agnès Duri, CR, INRAE
• Xavier Frank, CR, INRAE
• Virginie Hugouvieux, CR, INRAE
• Komlanvi Lampoh, IR, INRAE
• Claire Mayer-Laigle, IR, INRAE
• Saeid Nezamabadi, MCF Associé, Université de Montpellier
• Antonio Pol, CR, INRAE
• Abdelkrim Sadoudi, IR, INRAE

Contractuels et stagiaires

• Yohann Trivino, Doctorant
• Kamilia Ayed, Doctorante
• Mohamad Mahmoud, Doctorant 
• Mathis Thouret, Doctorant
• Lucie Perret, Doctorante
• Pierre Aunay, Master 2

Thématiques de recherche

Les processus physiques de structuration/déstructuration de la matière végétale apparaissent à l’échelle d’objets élémentaires en interaction, tels que particules ou polymères. La physique des solides divisés relie les échelles, de la microstructure au produit, et prédit les régimes d’écoulement ainsi que les états de la matière au cours de sa transformation. La maîtrise et la modélisation à l’échelle des phénomènes aide à la compréhension du comportement mécanique de la matière végétale; au design de particules permettant le développement de nouvelles fonctions pour les aliments, les bio-composites et l’énergie; à la conception de procédés innovants.

Dans ce contexte, l'équipe associe des développements expérimentaux, théoriques et numériques pour comprendre les transformations de la matière divisée de l'échelle des constituants au procédé avec trois principaux objectifs :
- Caractériser et décrire les particules en termes de forme, état de surface, propriétés volumiques, adhésion, ténacité... Intégrer les évolutions de ces propriétés en cours de procédé. Évaluer leurs interactions en présence de fluides (liquide ou gaz) ou de champ électrostatiques.
- Déterminer les propriétés macroscopiques et prédire l'émergence de régimes de structuration en fonction des interactions locales, de la géométrie des particules et des contraintes extérieures.
- Etudier les procédés et développer de  nouvelles opérations unitaires en s'appuyant sur les phénomènes et les régimes de fonctionnement mis en évidence à l'échelle des particules. 

Faits marquants

• 2023- Laboratoire International Associé (LIA) BIOMATA avec la Nouvelle Zélande
• 2022- Groupement d’intérêt scientifique (GIS) Modélisation des Procédés Granulaires pour Énergie et Environnement (MPGEE) créé entre le CNRS, INRAE, CEA, Université de Montpellier
• Built on Sand. The Science of Granular Materials, MIT Press, 2020 https://mitpress.mit.edu/books/built-sand 

Sélection de références

• Nezamabadi, S., Frank, X., Delenne, J. Y., Averseng, J., & Radjai, F. (2019). Parallel implicit contact algorithm for soft particle systems. Computer Physics Communications, 237, 17-25.
• Orozco, L. F., Delenne, J. Y., Sornay, P., & Radjai, F. (2019). Discrete-element model for dynamic fracture of a single particle. International Journal of Solids and Structures, 166, 47-56.
• Sorichetti, V., Hugouvieux, V., Kob, W. (2018). Structure and Dynamics of a Polymer–Nanoparticle Composite: Effect of Nanoparticle Size and Volume Fraction. Macromolecules, 51(14), 5375-5391
• Mayer-Laigle, C., Barakat, A., Barron, C., Delenne, J. Y., Frank, X., Mabille, F., Rouau, X., Sadoudi, A., Samson, M. F., Lullien-Pellerin, V. (2018). Dry biorefineries: Multiscale modeling studies and innovative processing. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 46, 131-139.
• Amarsid, L., Delenne, J. Y., Mutabaruka, P., Monerie, Y., Perales, F., Radjai, F. (2017). Viscoinertial regime of immersed granular flows. Physical Review E, 96(1), 012901.