Xavier Morelle

MORELLE_XavierChargé de recherche
PHYS, PHYSiques
Appartenance : CNRS
Site : INSA Lyon

Comportement Mécanique (grandes déformation /  fatigue et rupture) / Polymères / Matière Molle / Caractérisation multi-échelle / Relations structure-propriétés

Thématiques de recherche / Centres d’intérêt

Ma thématique de recherche se concentre d’abord sur la compréhension de la réponse mécanique et à rupture des matériaux polymères (réseaux vitreux, polymères semi-crystallins, gels et élastomères) et ensuite dans la mise en avant des possibilités de couplages multi-fonctionnels qu’ils peuvent permettre. D’un point de vue fondamental, les relations structure moléculaire/mécanismes mésoscopiques/propriétés ultimes dans ces matériaux intrinsèquement multi-échelles restent encore aujourd’hui partiellement non élucidées. C’est tout particulièrement le cas aux grandes déformations où le comportement fortement non-linéaire, la rupture de chaînes et la redistribution/délocalisation de contraintes coexistent et interagissent ensemble avant rupture finale du matériau. En me basant sur la construction de systèmes/réseaux hétérogènes désignés à façon, je compte étudier l’impact et les conséquences de cette (nano)structuration et de leur dynamique locale (micromécanismes de déformation) sur les propriétés macroscopiques de l’échantillon sous différents stimuli (d’abord mécanique mais pas uniquement). A travers cette approche, j’espère mettre en exergue un meilleure compréhension de leur comportement multi-échelle complexe mais aussi d’élargir leur potentiel en tant que matériaux « intelligents », c’est à dire capable de fournir des réponses spécifiques selon le stimulus appliqué. Enfin, une attention particulière sera aussi portée aux problématiques de durabilité, vieillissement et de gestion/anticipation de leur fin de vie.

Publications majeures

  • X. P. Morelle, G. Sanoja, S. Castagnet, C. Costantino, « 3D Fluorescent Mapping of
    Invisible Molecular Damage after Cavitation in Hydrogen Exposed Elastomers », Soft
    Matter, (2021). https ://doi.org/10.1039/D1SM00325A
  • R. Bai, J. Wang, X. P. Morelle, Z. Suo, « Flaw-insensitive hydrogels under
    static and cyclic loads », Macromolecular Rapid Communications, 1800883, (2019).
    https ://doi.org/10.1002/marc.201800883
  • X. P. Morelle, W. R. Illeperuma, K. Tian, R. Bai, Z. Suo, J. J. Vlassak, « Highly
    stretchable and tough hydrogels below water freezing temperatures », Advanced
    Materials, vol 30, (2018), 1801541. https ://doi.org/10.1002/adma.201801541
  • J. Chevalier, L. Brassart, F. Lani, C. Bailly, T. Pardoen, X. P. Morelle,
    « Unveilling the nanoscale heterogeneity controlled deformation of thermosets »,
    Journal of the Mechanics and Physics of Solids, vol 121, (2018), pp. 432-446.
    https ://doi.org/10.1016/j.jmps.2018.08.014
  • X. P. Morelle, J. Chevalier, C. Bailly, T. Pardoen, F. Lani, « Mechanical
    characterization and modeling of the deformation and failure of the highly crosslinked
    RTM6 epoxy resin », Mechanics of Time-Dependent Materials, vol. 21 : issue 3, (2017),
    pp. 419-454. https ://doi.org/10.1007/s11043-016-9336-6

CV succinct

2011 Ingénieur en Chimie et Sciences des Matériaux, Ecole Polytechnique de Louvain (BEL)
2015 Doctorat, « Caractérisation mécanique et modélisation à base physique d’un réseau époxy hautement réticulé », laboratoire IMAP (Ingénierie des Matériaux et Procédés) à l’UCLouvain (BEL)
2015 Chercheur post-doctorant (Boursier BAEF), « Mécanique, fatigue et réponse multi-fonctionnelle d’hydrogels à double réseaux », Suo Lab, Harvard University (USA)
2017 Chercheur post-doctorant, « Mécanique, fatigue et cavitation d’élastomères à multiples réseaux et d’adhésifs », Laboratoire SIMM (Science et Ingénierie de la Matière Molle), ESPCI, Paris (FRA)
2020 Chercheur post-doctorant, « Mécanique et rupture de réseaux époxy-liquide ionique », Laboratoire IMP (Ingénierie des Matériaux Polymères), INSA de Lyon, Villeurbanne (FRA)
2021 Chargé de Recherche CNRS à l’IMP