Lead
L'usure des matériaux est un phénomène qui affecte tous les systèmes mécaniques. Entre autres, elle est à l'origine des émissions de particules fines, elle dicte la durée de vie des prothèses médicales et influence les propriétés des failles tectoniques. Malgré son omniprésence et son impact sur la société, il n'existe pas encore de moyen de prédire les propriétés d'usure d'un système mécanique donné. L'étude de l'usure s'appuie nécessairement sur des données empiriques collectées au plus proche du système d'intérêt. Cette collecte de données est souvent difficile voire impossible. De plus, si des conditions changent (humidité, matériaux, etc.), de nouvelles données doivent être collectées, limitant ainsi la capacité de prédiction. Ce projet contribue à l'établissement d'un lien entre les connaissances de l'usure à l'échelle microscopique et les échelles macroscopiques afin d'établir des modèles prédictifs d'usure.

Lay summary
Les difficultés de prédiction de l'usure des matériaux sont dues à sa nature multi-physique (combinant contact, adhésion, rupture, etc.) et multi-échelle. En effet, les surfaces en frottement sont toujours rugueuses à petite échelle. Et bien que certains phénomènes liés à l'usure soient bien compris à l'échelle microscopique, la façon dont ils interagissent avec la rugosité est encore inconnue et empêche l'élaboration de modèles macroscopiques prédictifs.

Ce projet de recherche à pour objectif de palier à ce problème avec comme matériaux d'étude les polymères. Ces derniers se prêtent aux simulations par dynamique moléculaire, et la première étape de se projet est d'approfondir les connaissances sur les mécanismes d'usure à l'échelle microscopique, en particulier l'usure par transfert plastique. Les modèles ainsi construits serviront ensuite à informer une approche de simulation de contact entre surfaces rugueuses qui établira la liaison entre les échelles microscopique et macroscopique.

Tout les outils et les codes développés durant ce projet seront publiés sous licence libre, et les publications issues des résultats seront disponibles en open-access.