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La 3D qui fait impression

FPMs à l’international

POLYTECH.NEWSLe journal de la Faculté Polytechnique de Mons

24e an

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n°51

DOSSiEr Ingénieur au service

de la santé

SOMMairE

éditeur Responsable

Pierre Dehombreux

Doyen de la FPMs

Comité de RédactionDiane ThomasRédactrice en chef

Georges KouroussisSecrétaire de rédaction

Jean-Marc Baele, Maxime Duménil,

Eric Dumont, Loïc Dutilleul, Mathilde

Goemaere, Viviane Grisez, Georges

Kouroussis, Saïd Mahmoudi, Christine

Martens, Dominique Wynsberghe, François

Vallée, Perrine Van Schoorisse

Comité de Rédaction

Natanaël Basile, Mohammed Benjelloun,

Daniel Binon, Ricardo Bose, Romain

Cambier, Christophe Caucheteur,

Jean-Marie Colet, Grégory Coussement,

Albin Culin, Fabrice Dagrain, Christian

Delvosalle, Sébastien Deronne, Thomas

Drugman, Lionel Dubois, Maxime Duménil,

Eric Dumont, Pierre Dupont, Thierry Dutoit,

Lahcen El Hiki, Adélaïde Etienne, Enrico

Filippi, Nicolas Gillis, Viviane Grisez, Anne-

Lise Hantson, Papy Ndungidi Kiazayila,

Georges Kouroussis, Mohammed Amine

Larhmam, Mohammed Amine Lazouni,

Fabian Lecron, Jacques Lobry, Saïd

Mahmoudi, Sidi Mahmoudi, Christine

Martens, Séverine Papier, Barbara Pesenti,

Marc Pirlot, Paulo Possa, Isaline Recloux,

Jean-Michel Renoirt, Jean-Pierre Sabot,

Mehdi Scoubeau, Olivier Sobrie, Gabriel

Urbain, Jérôme Urbain, François Vallée,

Sébastien Vaesen, Carlos Valderrama,

Olivier Verlinden, Dominique Wynsberghe

Rédacteurs invités

FiChe

pédagogique N°4 :

L’impRessioN 3d,

pLus qu’uN gadget !

à détacher au centre

de votre magazine

3 éditoRiaL

3 Le mot du doyeN 4 Neuf années de gestion académique appréciées par la Communauté Facultaire

5 NouveLLes de La Fpms

8 dossieR | ingénieur au service de la santé 8 COMPTOUX : Vers une estimation qualitative et quantitative automatisée de la toux 9 Lorsque les fibres optiques font la lumière sur de nouvelles techniques endoscopiques 10 La mécanique à la rescousse du corps humain 12 Les défis de la reconstruction 3D en imagerie médicale 13 La vision par ordinateur au service de l’oncologie 14 Olivier Lequenne : portrait d’un médecin ingénieur 15 Et, dans le quotidien d’un couple, l’Ingénieur est-il vraiment au service de son conjoint médecin ? 16 Gestion hospitalière et aide à la décision 17 Comment soigner nos organisations de soins de santé ? 19 Collaborations entre l’UMONS et EpiCURA 19 Unité de Profiling Biomédical 20 Quand la nature offre des solutions thérapeutiques, les ingénieurs œuvrent

à leur accessibilité avec efficacité et qualité.

22 diFFusioN des sCieNCes

26 poLyteCh doCt’ News26 17 thèses de doctorat en 10 mois ! Qui dit mieux ?26 Elimination des composés acides (CO2 et H2S) du biogaz par adsorption sur solides hybrides poreux :

Sélection d’adsorbants par études thermodynamiques et cinétiques27 Conception des systèmes radiofréquences (RF) de courte portée

à base des modèles multiabstractions et de l’optimisation multiobjectif27 Traitement acoustique du rire28 Evaluation des performances de la couche MAC (Media Access Control)

des protocoles IEEE 802.11a/b/g/n/ac utilisant des architectures radio-sur-fibre 28 Revêtements fonctionnels sur réseaux de Bragg fibres :

de la synthèse à la détection physique et chimique 29 Amélioration du suivi de la contamination des sols et des eaux souterraines

dans le cadre de la gestion des risques environnementaux29 Géomicrobiologie des dépôts bactériens ferrugineux :

influence des facteurs biologiques et environnementaux sur l’oxydation du fer en milieu continental30 étude de la consolidation par traitement sélectif laser de poudres minérales et application

à la réalisation de couches électro-fonctionnelles : voie céramique et voie vitrocéramique30 Quel est le potentiel des films minces mésoporeux synthétisés par procédé sol-gel à constituer des

réservoirs pour inhibiteurs de corrosion dans le cadre de revêtements anticorrosion autocicatrisants ?

31 Fpms à L’iNteRNatioNaL

34 LiaisoNs

37 Nos CheRCheuRs se distiNgueNt

38 Nos etudiaNts se distiNgueNt

Le mot du doyen

POLYTECH NEWS 51 | 3

édItoRIAL

éDiTOriaLy Prof. Diane Thomas

LE MOT Du DOYENy Prof. Pierre Dehombreux

Au lancement d’un nouveau numéro du Polytech News, c’est souvent l’angoisse des pages blanches : arrivera-t-on à y développer un dossier thématique assez fourni, à l’alimenter en éléments hors dossier pertinents, à publier des actualités dignes d’intérêt et tout cela dans le respect d’un timing ?

Et comme à chaque fois, plus de quatre mois de travail (émaillés de réunions de rédaction, avec sollicitation et récolte des articles par les membres du comité de rédaction, relectures et ajustements éventuels des contenus, confection du chemin de fer puis mise en page par le graphiste) conduisent au résultat que vous tenez entre vos mains : une quarantaine de pages denses et riches en informations, structurées en rubriques récurrentes.

Le dossier thématique de ce numéro concerne « Ingénieur au service de la santé ». Sa portée va certainement au-delà de ce que l’on pouvait s’imaginer au départ. L’adjectif « polytechnique » y prend encore tout son sens alors que les connaissances pluridisciplinaires des ingénieurs peuvent s’illustrer aussi bien en gestion des risques hospitaliers, dans l’amélioration des algorithmes et outils logiciels afin d’aider les médecins pour le diagnostic ou le traitement de maladies (imagerie médicale) qu’en optimisation des productions pharma-ceutiques, pour ne citer ici que quelques exemples. Mais vous en retrouverez bien d’autres au sein de ce numéro !

L’interaction entre les ingénieurs et les médecins est, de nos jours, primordiale car elle apporte une réponse concrète aux grands défis sociétaux de demain dans le domaine de la santé au sens large. Coupler l’humain et le médical avec le scientifique et le technologique permet d’aborder et de résoudre, avec pertinence et à haut niveau, des problèmes médico-techniques essentiels.

Un tout grand merci à tous les contributeurs de ce dossier, nous livrant ici une très vaste et belle illustration qui induira – nous l’espérons – un regard différent sur certaines facettes méconnues du métier d’ingénieur.

Le Mot de notre Doyen, Pierre Dehombreux, rend hommage au Prof. Paul Lybaert, Doyen sortant, pour ses 9 années d’excellente gestion académique de la FPMs.

Ce numéro est aussi complété d’articles scientifiques sur la machine de Gramme, les outils de micro-forage et grattage et l’impression 3D (voyez également la fiche pédagogique sur ce sujet), ainsi que d’un bref compte-rendu sur les activités de diffusion des sciences organisées pour de futurs étudiants ingénieurs, activités toujours originales, dynamiques et couronnées de succès.

On retrouvera également l’évocation de nombreuses distinctions de nos étu-diants et chercheurs, des recherches scientifiques au plus haut niveau, avec les défenses de thèses de doctorat à la FPMs et les événements des Chaires académiques ORES et ECRA.

Enfin, last but not least, un studio radio s’est improvisé à la Salle Académique de la FPMs, le 21 décembre dernier, où une émission exceptionnelle « Les Belges du Bout du Monde » a été retransmise en direct : bien évidemment, le Polytech News y était présent !

Je vous invite à prendre beaucoup de plaisir dans la découverte de ces divers articles !

La Faculté Polytechnique de Mons peut s’enorgueillir d’avoir enrichi, au fil de son histoire, son patrimoine scientifique en l’élargissant bien au-delà du secteur des Mines, domaine fondateur de notre école.

L’ingénieur moderne ne peut rester indifférent aux opportunités qu’offrent les sciences du vivant. Dans le huitième numéro de Polytech News, notre vice-doyenne Christine Renotte, alors assistante, décrivait déjà, avec l’acuité qui la caractérise, les rôles multiples que l’ingénieur peut tenir aux côtés des médecins et biologistes : instrumentation, analyse de signaux instationnaires, conception d’interfaces homme-machine, modélisation et simulation en soutien au diagnostic.

Ce numéro de Polytech News foisonne d’applications concrètes qui démontrent combien nos recherches se sont développées depuis les premières thèses de doctorat consacrées à ces sujets biomédicaux, dès les années ’80, telle celle de notre collègue Philippe Saucez sur le comportement dynamique du pléthysmographe à volume constant. 27 ans plus tard, Christophe Caucheteur décroche la prestigieuse bourse de l’European Research Council (1,5M€ sur

5 ans !) pour le développement de biocapteurs chimiques sur fibres optiques pour la détection de protéines in situ. Nous mesurons ainsi non seulement le chemin parcouru, mais surtout l’adoucissement des frontières entre les champs disciplinaires, de plus en plus perméables aux progrès que favorisent les contributions d’ingénieurs au bénéfice des sciences du vivant.

Il était dès lors logique que la Faculté intègre dans ses programmes de cours une finalité spécialisée en Biosystems Engineering, ouverte non seulement à nos étudiants en master ingénieur civil électricien, mais aussi aux diplômés d’institutions étrangères. Ceux-ci peuvent se spécialiser au contact d’experts issus de nos services d’Automatique, de Théorie des Circuits et Traitement du Signal ou de Mathématique et Recherche Opérationnelle, pour citer ceux qui se sont impliqués directement dans ce programme avancé fully taught in English, et qui contribue de surcroît à l’effort d’internationalisation de notre Faculté.

Notre Faculté est donc bien « bio-active » et dispose de sérieux atouts pour accueillir de nouveaux étudiants attirés à la fois par les sciences du vivant et celles de l’ingénieur.

Le mot du doyen

4 | POLYTECH NEWS 51

À la fin du mois de septembre 2014, le Conseil de Faculté a pu adresser avec émotion ses remercie-ments au Prof. Paul Lybaert, Doyen sortant, pour les années de travail accomplies au bénéfice d’une excellente gestion académique. Tout au long de ces neuf années de décanat, l’investissement personnel du Doyen Lybaert aura été total, de chaque instant.

Une de ses nombreuses qualités aura été d’avoir su s’entourer et de bénéficier de la pleine collaboration du Bureau exécutif à qui s’étend la reconnaissance de la Communauté facultaire.

Le doyen honoraire reste bien actif en notre Faculté : l’heure des adieux et du panégyrique retraçant sa brillante carrière de scientifique et d’enseignant n’est pas encore venue. Il n’est toutefois pas inutile de rappeler les changements, évolutions et réali-sations qu’il a pilotées durant ses deux mandats. Le Doyen Lybaert aura eu le privilège d’appliquer deux décrets de l’enseignement supérieur dès leur mise en œuvre : celui de 2004 et celui de 2013.

Le Professeur Paul Lybaert aura été au cœur des nombreuses discussions et négociations néces-saires à la création de l’UMONS en 2009. Son engagement personnel aura permis d’assurer une transition idéale, sans discontinuité dans le développement de notre faculté. Doyen exemplaire, il a incarné les quatre vertus cardinales : la justice, la prudence, la tempérance et la force.

la justice, en reconnaissant aussi équitablement et objectivement que possible les mérites des étudiants et du personnel;

la prudence, en dégageant une stratégie pour la faculté mesurant les moyens humains et matériels pour la mettre en œuvre;

la tempérance, en assurant une gestion équitable des ressources dans la plus grande honnêteté et le respect scrupuleux des textes réglementaires;

la force, en s’engageant dans des réformes avec détermination et fermeté pour le bien-être général de la communauté facultaire.

Des moments heureux et inoubliables auront mar-qué son décanat: les festivités de la fusion, chaque édition du Bal des Mines et du Polytech Mons Day qu’il met en place dès 2007, la réussite de la célé-bration du 175e anniversaire et la labellisation CTI.

« Le service de thermique a l’assurance tranquille que l’on fera tôt ou tard appel à lui, car tout finit par chauffer» dit-il souvent avec un plaisir non dissimulé. Sans doute le doyen pouvait-il tirer des conclusions analogues en considérant la vie d’un Conseil de Faculté. En effet, son expérience de ther-micien n’aura pas été inutile, une fois transposée

NEuF aNNéES DE gESTiON aCaDéMiquE aPPréCiéES Par La COMMuNauTé FaCuLTairE

au domaine de la gestion académique : ne s’agit-il pas, dans un cas comme dans l’autre, d’utiliser les différents modes de transfert pour aboutir à une utilisation optimale des énergies ?

La transmission par conductibilité opère de proche en proche, par chocs successifs, lit-on dans son syllabus. Les réformes que nous avons connues se sont transmises au fil de nos Commissions de Diplôme, de la Commission de Suivi, du Bureau du Conseil de Faculté, du Conseil de Faculté : de proche en proche, avec leurs chocs successifs. Ses propositions en Conseil de Faculté auront été accueillies souvent chaudement, rarement froidement: ne faut-il pas des températures dif-férentes pour que les flux d’énergie et d’idées s’expriment ? La tâche s’est sans doute à certains moments révélée difficile : comment peut-il en être autrement lorsqu’une modification du pro-gramme de cours bafoue le principe élémentaire de conservation de la matière ?

Le transfert par convection s’effectue au travers d’un fluide en mouvement : comme les réformes

sont rarement naturelles, c’est la convection for-cée qui a été notre mode principal, à la vitesse d’écoulement impulsée par les décrets et les circonstances extérieures. À la manière des échan-geurs de chaleur tubulaires en U, une partie s’est faite à contrecourant lorsqu’il a fallu décrocher les labels ECTS, EUR-ACE ou l’accréditation CTI : dans la conduite des flux, l’écoulement aura été parfois turbulent, les sections de la tuyauterie facultaire n’ayant pas toutes le même profil. Même si certains collègues étaient plutôt réfractaires aux échanges, nous nous sommes tenus, grâce à sa maîtrise des dossiers, à bonne distance de la surchauffe, de l’ébullition et du burn-out.

Pour le rayonnement, le doyen aura multiplié les actions à distance. L’équipe sortante n’aura pas ménagé ses efforts pour développer une pédagogie renouvelée et mieux la faire connaître. Elle termine son mandat sur une note indéniablement positive avec un nombre record de primo-inscrits.

Paul, pour ces neuf années au service de la Faculté Polytechnique, reçois tous nos remerciements !

Les organisateurs de cette merveilleuse jour-née m’ont confié l’honorable tâche de m’adresser à vous, au nom de toute la 171ème promotion de diplômés de la Polytech. En tant que tous nou-veaux diplômés, nous avons des souvenirs plein la tête d’une période importante de notre vie qui vient de s’achever. Nous nous rappelons nos joies, nos angoisses, nos amis et amours rencontrés.

[…] Si nous, les étudiants de la 171ème promotion, embarqués dans le même bateau pour (au moins) 5 ans, sommes arrivés à bon port sans nous noyer, c’est d’abord grâce à notre courage, notre amitié et notre solidarité, et pour cela nous pouvons être fiers de nous. Mais il y a d’autres personnes sans qui ce voyage n’aurait pas été possible. Tout d’abord, chers professeurs, vous avez été le gouvernail, le capitaine de notre navire, et c’est vous qui nous avez conduits jusqu’ici. Nous vous en remercions.

Il y a aussi tous ceux que nous avons entraînés dans notre galère ! Nos familles, amis, amoureux, et surtout nos chers parents qui avaient parfois encore plus le mal de mer que nous pendant les exams ! De

la part de toute la promotion, je vous remercie pour votre soutien incessant, pour avoir supporté toutes nos crises d’angoisse et pour nous avoir chouchou-tés pendant toutes ces années. C’est grâce à vous tous que nous sommes arrivés à bon port.

Cette métaphore un peu bateau n’est pas tout à fait déplacée pour la 171ème promotion, car nous avons été une promotion d’explorateurs. En effet, cette dernière année, beaucoup d’entre nous ont eu l’opportunité de réaliser un travail de fin d’études à l’étranger. Nous nous sommes éparpillés dans de nombreux pays d’Europe : en Suède, Irlande, Ecosse, Suisse, Autriche, et j’en passe encore beau-coup. Certains sont même partis au bout du monde, se bronzer au Brésil, en Australie ou en Californie, pendant que d’autres, comme moi, se gelaient à Montréal. Bref, on a montré un peu partout dans le monde que notre fac était la meilleure, et surtout, on en est revenus mûris, avec une plus grande assurance, « et des accents bien sympathiques, là. »

Nous avons été séparés par quelques milliers de miles pendant ces 6 derniers mois, mais nous

revoilà aujourd’hui tous réunis, et plus proches que jamais. Nous sommes tous ici, d’abord pour enfin recevoir ce diplôme pour lequel nous avons tant travaillé, mais aussi parce que nous sommes tous fiers de faire partie de cette faculté. Nous sommes ici parce que nous avons tous en nous cet esprit Polytech, […] tradition qui nous a été transmise par nos prédécesseurs, et que nous espérons avoir léguée à nos successeurs.

Moussaillons, nous sommes maintenant retournés au port avec notre diplôme en poche. Mais nous allons tous repartir pour des voyages encore plus longs et ambitieux. Certains grimperont au sommet d’une multinationale, d’autres créeront leur propre entreprise, et d’autres encore creuseront dans le monde passionnant de la recherche. Quoi que vous fassiez, je ne doute pas que vous deviendrez tous soit riche, soit célèbre… soit passionné par votre travail.

Chers amis, nous sommes maintenant à un tour-nant de notre vie, mais quoi que nous fassions, nous resterons toujours fiers de notre parcours effectué ici.

nouVeLLeS de LA FPmS

Célébration des nouveaux diplômés lors du Polytech Mons Day 2014y Prof. Diane Thomas, membre du Comité de Rédaction du Polytech News

Le samedi 13 septembre 2014 s’est tenue, à l’amphithéâtre stiévenart, la cérémonie académique de remise, aux jeunes promus ingénieurs civils, des diplômes et des prix.

Parce que les jeunes diplômés le valent bien… Ils sont au cœur de l’événement festif du Polytech Mons Day qui rassemble annuellement l’ensemble de la communauté facultaire, mais leurs proches y sont également présents en nombre.

La séance est traditionnellement émaillée des dis-cours du Doyen de la Faculté et du Président de l’AIMs, mais aussi d’un tout jeune diplômé s’exprimant

au nom de sa promotion. Chaque promo est égale-ment parrainée par une personnalité qui, dans son allocution, lui transmet un ensemble de valeurs-clés.

Nous vous invitons donc à la lecture d’extraits du discours de Mickaël Tits, porte-parole de la 171ème promotion. Nous vous présentons aussi le parrain 2014, Philippe Van Troeye, et soulignons les idées prônées dans son discours.

Philippe Van Troeye est diplômé de la Faculté Polytechnique de Mons et il est titulaire d’un diplôme d’Ingénieur civil électricien avec spécia-lisation dans l’automation.

Il a débuté sa carrière professionnelle chez Philips. En 1988, il a rejoint le groupe GDF SUEZ où il a exercé différentes fonctions au sein de la Production chez ELECTRABEL. Il a notamment exercé la fonction de Directeur d’Exploitation de la Production classique Belgique-Luxembourg (2003-2004), Directeur de la Production (2004-2006) et de Directeur Général de la Production en Belgique (2006-2011).

Philippe Van Troeye est depuis le 1er janvier 2014 le

nouveau Directeur Général d’Electrabel. Il reste par ailleurs Responsable de l’ensemble des activités de production au sein de la Branche Energie Europe de GDF SUEZ, responsabilités qu’il assume depuis janvier 2012.

Son discours soulignait, pour les jeunes promus, le prestige de leur nouveau diplôme, comme une référence culminant sur l’échelle des valeurs, l’excellence de l’Ecole qui les a formés mais aussi les défis sociétaux qu’ils vont aider à relever au cours de leur carrière.

S’agissant du métier d’ingénieur que les diplômés vont exercer, il revêt de multiples facettes : « C’est à vous de décider de ce que vous voulez faire de

ce diplôme ! », clame haut et fort Mr Van Troeye.

Dans leur carrière qui va débuter, les qualités à cultiver par les jeunes ingénieurs sont, à n’en pas douter, l’ouverture sur le monde et la curiosité, la capacité d’apprendre, d’analyser et de synthétiser, la nécessité de s’ouvrir à d’autres disciplines même si le bagage académique de base est déjà large et de qualité.

Le parrain du PMD 2014 insiste encore sur l’impor-tance de faire partie d’un premier réseau (l’Association des Ingénieurs de Mons) mais aussi, et surtout, de chercher, à tout prix, à s’épanouir dans leur fonction.

Et Philippe Van Troeye de conclure son allocution en félicitant à nouveau les jeunes diplômés.




en 2015, les Journées des entreprises (Jde) organisées à la Faculté polytechnique de mons fêteront leur 17e année. près de 60 entreprises se déplacent annuellement dans nos locaux, à la rencontre des futurs diplômés. Cet événement fait partie du dispositif de préparation à l’insertion professionnelle que la Fpms propose à ses étudiants de second cycle, en partenariat avec l’association de ses alumni (aims polytech mons alumni) et le Centre de Langues vivantes de l’umoNs (CLv).

en CoLLAboRAtIon AVeC L’AImS et Le CLV, La FaCuLTé POLYTECHNiquE PréParE SES éTuDiaNTS à LEur FuTurE viE PrOFESSiONNELLE y Barbara Pesenti, Cellule Qualité – Accompagnement – Pédagogie en Polytech ; Christine Martens, Administration facultaire Polytech ;

Viviane Grisez, Centre des Langues Vivantes

Le futur ingénieur à la recherche d’un stage ou d’un emploi éprouve parfois beaucoup de diffi-cultés à se vendre, à montrer sa détermination et son envie d’accéder au marché de l’emploi. Il se peut qu’il ne se renseigne pas suffisamment sur l’entreprise auprès de laquelle il postule, ne se prépare pas réellement à l’entretien d’embauche et passe ainsi parfois à côté de belles opportunités. A-t-il seulement une idée concrète de ce qu’il souhaite faire comme travail ? Cette dernière question est cruciale, lorsqu’on connaît le nombre de jobs différents dans le domaine conceptuel et productif de l’ingénierie. Fort de ce constat, le dispositif mis en place par la FPMs s’articule autour de quatre éléments pertinents répartis sur le cycle Master: le stage en entreprise, la défense du travail de fin d’études (TFE) devant un jury de professionnels, un programme de séminaires de préparation à l’insertion professionnelle et les Journées des Entreprises.

stage et tFe

Dans le cadre de la réforme de ses programmes, la Faculté fait évoluer les objectifs et les modalités

du stage à réaliser entre la première et la seconde année du cycle Master. Le stagiaire doit désormais effectuer un séjour de minimum 8 semaines à temps plein, entre le 1er juillet et le 15 octobre, au sein d’entreprises, bureaux d’études, centres de recherche, organismes publics,… en Belgique ou à l’étranger. Le stage place l’étudiant en pré-sence des réalités professionnelles et lui permet d’acquérir une expérience concrète dans laquelle il peut percevoir ses ressources personnelles de futur professionnel (qualités, savoirs et aptitudes) et concrétiser ses objectifs de carrière (éléments de choix en vue du premier emploi). Le stage contribue ainsi à finaliser le projet profession-nel du futur ingénieur qui se découvre comme un fournisseur de compétences au service de l’entreprise et de la société.

Un projet initié au cours du stage peut également être poursuivi par l’étudiant dans le cadre de la réalisation de son Travail de Fin d’Etudes (TFE) ou du Projet de Master 2 en collaboration avec l’entreprise. Ceci lui permet de compléter ses compétences en contribuant à nouveau à un projet

concret dans un contexte professionnel, ce qui constitue un atout pour le futur diplômé à son arrivée sur le marché de l’emploi. Une spécificité de Polytech Mons : après une présentation interne face à un jury d’académiques, l’étudiant défend également son travail devant un jury composé majoritairement de professionnels. Cette formule, qui n’est pas nouvelle, remporte toujours un très vif succès.

des sémiNaiRes d’iNseRtioN pRoFessioNNeLLe suR mesuRe

Pour accompagner ses étudiants dans leur réflexion sur leur projet professionnel dès le début du cycle de Master et les préparer dans un premier temps à la recherche d’un stage qui leur convienne, la FPMs a mis en place pour la première fois cette année un « Forum des stages » à destination des étudiants de Master 1. Au cours de cette matinée de séminaires, les étudiants ont pu échanger de manière interactive avec des professionnels des Ressources Humaines.



En particulier, l’intervention de Dimitri Lauf, recruteur et conseiller carrière chez Electrabel-GdF Suez, fut particulièrement appréciée: « Mon objectif est de secouer un peu les étudiants – gen-timent – pour les inviter à réfléchir dès à présent sur eux-mêmes, leur projet, les secteurs et entre-prises qui ont leur intérêt… et leur faire prendre conscience qu’être diplômé ingénieur c’est bien, mais que cela ne suffit pas pour décrocher le job de ses rêves. Il faut se connaître, se démarquer, faire un choix juste, … » (D. Lauf). La seconde partie de la matinée était consacrée à une présentation d’outils et ressources pour rechercher efficacement un stage et y postuler de manière adéquate : pla-teformes et bases de données d’offres, mais aussi outils et conseils pour réaliser un bon CV à travers l’intervention de Jean-François Parès, créateur de la plateforme CV-Book.

Pour les étudiants, cette opportunité leur permet de mettre en pratique le travail réalisé en amont puisqu’ils seront directement confrontés à de véritables recruteurs !

Chaque étudiant de Master est également invité à s’inscrire aux séminaires interfacultaires d’inser-tion professionnelle organisés, en anglais et en néerlandais, par le Centre de Langues Vivantes de l’UMONS.

Cette année, Julie Walaszczyk (Maître de langues au CLV) a consacré le premier de ses séminaires d’insertion professionnelle en anglais aux règles de rédaction du CV. Une quarantaine d’étu-diants de la FPMs ont assisté à ce coup d’envoi d’une série d’ateliers consacrés aux techniques rédactionnelles d’une part, et aux techniques de communication orale d’autre part.

Le CLV continue à proposer les séminaires d’inser-tion professionnelle en anglais et en néerlandais au second quadrimestre et accompagne égale-ment les étudiants désireux de rédiger leur rapport de stage ou travail de fin d’études en anglais. Soulignons le succès grandissant des TFE en anglais et l’encouragement actif des enseignants de manière à présenter le TFE dans la langue de Shakespeare.

Pour chacun de ces séminaires d’insertion profes-sionnelle, les participants sont invités à remettre des documents (Curriculum Vitae, acte de moti-vation et projet professionnel, résumés de stages et travaux personnels) qui sont ensuite revus et commentés par des professionnels extérieurs ainsi que par les spécialistes de langues du CLV, dans le but de pouvoir les utiliser dans la communication orale et écrite au cours de la recherche de stage et/ou d’emploi. Un recueil de CV des étudiants de Master est ainsi remis aux représentants des sociétés présentes à l’occasion des Journées des Entreprises (JDE).

Les JouRNées des eNtRepRises

Traditionnellement programmées après la session des examens de janvier, les JDE sont organi-sées conjointement par la Faculté Polytechnique de Mons, l’AIMs Polytech Mons Alumni et la Fédération des Etudiants Polytech. Elles per-mettent une rencontre entre les entreprises et les étudiants de dernière année du second cycle d’ingénieur civil. La matinée est consacrée aux présentations des entreprises. L’après-midi, un espace-stand est mis à leur disposition afin d’interviewer les étudiants de Master 2.

Pour les étudiants, cette opportunité leur permet de mettre en pratique le travail réalisé en amont

puisqu’ils seront directement confrontés à de véritables recruteurs ! Ils passent leur premier entretien d’embauche et parfois même décrochent un emploi avant même d’être officiellement diplômés. Côté entreprises, l’événement leur est également profitable puisqu’elles peuvent se faire connaître des futurs ingénieurs et ont accès à plus d’une centaine de CV de candidats potentiels.

Rendez-vous les 25 et 26 février, pour les Journées des Entreprises 2015 : www.jde-polytech.be !

En parallèle, l’AIMs Polytech Mons Alumni orga-nise le « Forum de l’Emploi et de la Créativité », qui s’adresse aux étudiants de seconde Master pour les préparer à la recherche de leur premier emploi. Cette activité comprend une matinée de séminaires traitant de questions pratiques rela-tives au contrat de travail, aux différents types de carrières, à l’expatriation,… Elle est complétée l’après-midi par des ateliers de simulation enca-drés par des professionnels, au cours desquels les futurs diplômés se préparent à la rencontre avec un employeur et s’initient à des tests d’embauche.

pouR tout ReNseigNemeNt

CoNCeRNaNt :

les séminaires d’insertion

professionnelle : [email protected]

la plateforme CvBook :

www.cvbook.be

http://portail.umons.ac.be/FR/universite/facultes/fpms/relationsinternationales/Documents/Bourses%20s�jours%20�%20l%27�tranger%202014.pdf

http://www.jde-polytech.be


mailto:clv%40umons.ac.be?subject=

http://www.cvbook.be

doSSIeR | Ingénieur au service de la santé

Je tousse, tu tousses, il tousse, nous toussons tous… mais combien de fois par jour et comment ? C’est la question à laquelle cherche à répondre le projet ComptouX. Ce projet a en effet permis à deux équipes de recherche de la Fpms (tCts et semi) de collaborer depuis fin 2010 avec le CRm (Centre de Référence pour la mucoviscidose des Cliniques uCL/st Luc) du prof p. Lebecque, afin de mettre au point un compteur de toux portable et d’usage aisé en routine clinique.

COMPTOuX : Vers une estImatIon qualItatIVe et quantItatIVe automatIsée de la toux y Prof. Thierry Dutoit, Prof. Carlos Valderrama, Dr Thomas Drugman, Ricardo Bose, Paulo Possa, Dr Sidi Mahmoudi, Daniel Binon

Le projet WIST3/COMPTOUX, financé par la Wallonie (DG06), vise à l’élaboration, la mise au point et la validation d’un compteur de toux portable et d’usage aisé en routine clinique.

Le projet cherche ainsi à répondre à une demande importante des pneumologues, insatisfaite à ce jour : la disponibilité d’un appareil ambulatoire et d’une autonomie suffisante (24h) permettant l’enregistrement de signaux biologiques, associé à un logiciel de comptage, d’analyse et de classi-fication de la toux.

L’appareillage doit donc être portable, discret et peu gênant. Le matériel doit être en outre utilisable chez l’enfant comme chez l’adulte, ce qui renforce notamment l’importance d’une miniaturisation de ses composants.

Un tel appareil apporterait une aide précieuse, tant pour la pratique quotidienne (notamment pour le suivi de patients atteints de mucoviscidose), que sur le plan scientifique (évaluation de la prise en charge et/ou de nouvelles médications concernant des affections aussi fréquentes que la bronchiolite du nourrisson ou l’asthme bronchique, évaluation des antitussifs, …).

La détection robuste de toux n’est pas un problème trivial, vu les interférences possibles avec d’autres bruits, et en particulier la voix humaine, la toux d’autres personnes, le rire, le soupir, … Quatre systèmes (anglais ou américains) ont été plus ou moins validés et utilisés dans quelques publications scientifiques ; aucun n’a atteint un stade de com-mercialisation. Tous utilisent une captation audio

portable ; deux y ajoutent un enregistrement des signaux EMG ou une captation de mouvements (intégrée dans un vêtement intelligent).

Après de nombreux mois d’attente liés à divers problèmes matériels qui ont empêché l’enregis-trement de données utiles, un prototype matériel et logiciel existe aujourd’hui.

Il comporte un système d’acquisition de différents paramètres biologiques, et un logiciel de comptage associé à une interface graphique permettant de se faire rapidement une idée du type de toux produite par un patient sur une journée. Le système d’acquisi-tion (figure 1) comprend un micro, un accéléromètre, une ceinture thoracique, et un oxymètre. Le tout est relié à un boitier compact qui renferme également le circuit programmable, permettant d’exécuter l’ensemble des tâches d’acquisition et de stockage du prototype. Les données sont stockées dans une carte mémoire SD qui en permet une manipulation et une portabilité plus aisées.

Ce matériel est associé à un logiciel qui réalise la reconnaissance d’épisodes de toux, grâce à un réseau de neurones entraîné sur une base de données enre-gistrée (et étiquetée) à l’hôpital Saint-Luc. Ce logiciel a été décrit dans plusieurs publications internationales.

Afin de compléter cette mesure quantitative par une estimation qualitative rapide du ou des types de toux produites par un patient, le logiciel de comptage a été intégré à AudioCycle, l’outil de navigation par le contenu développé depuis 2008 par l’Institut NUMEDIART. Les épisodes de toux sont automatiquement positionnés dans un plan (chaque


FiguRe 1 – Le prototype du projet COMPTOUX

FiguRe 2 – Interface AudioCycle pour une estimation qualita-tive rapide de la toux d’un patient. Chacun des 234 points dans le graphe est un épisode de toux. Les couleurs indiquent des classes de toux estimées automatiquement par le logiciel sur base du contenu spectral des signaux. L’organisation des points sur le plan est également fonction d’un calcul de similarité.

doSSIeRIngénieur au service de la santé

épisode étant figuré par un point), par similarité de contenu, et un simple passage de souris au-dessus du nuage de points résultant permet d’en entendre le contenu audio (figure 2).

Un premier « guide de l’utilisateur » a été rédigé afin de permettre aux cliniciens d’utiliser le système. Les parrains industriels du projet ont été contac-tés pour envisager une exploitation. Le prototype sera finalement testé prochainement aux Cliniques Saint-Luc. Une proposition de projet a également été introduite à l’appel « fonds de maturation » pour transformer ce premier prototype en application plus proche d’une étape d’industrialisation, en visant notamment un portage des algorithmes en C++ afin d’accélérer les traitements.

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LOrSquE LES FibrES OPTiquES FONT La LuMièrE Sur DE NOuvELLES TECHNiquES ENDOSCOPiquESy Dr Christophe Caucheteur, Service d’Electromagnétisme et de Télécommunications


Les fibres optiques sont essentiellement connues du grand public pour leur capacité de transmission de données à longue portée et à très haut débit. La plupart des gens ignore qu’elles sont également très prisées et très efficaces dans le domaine des capteurs où elles tirent profit de leurs nombreux avantages, dont les plus significatifs sont leurs dimensions réduites, leur insensibilité électromagné-tique et le multiplexage (plusieurs points de mesures distribués le long de la fibre sont interrogés par un seul équipement). Par un traitement adéquat ou une technique de mesure dédiée, toute la longueur ou une partie de la fibre optique peut être rendue sensible à un changement de température, à une contrainte mécanique ou un changement d’indice de réfraction du milieu, donnant ainsi naissance à la réalisation de capteurs physiques et (bio)chimiques (quasi) distribués. Les mesures peuvent être déportées, i.e. la distance entre le point de mesure et l’interro-gateur (dispositif incluant une source optique et un détecteur) pouvant atteindre plusieurs kilomètres.

Le Service d’Electromagnétisme et Télécommu-nications travaille sur la réalisation de capteurs à fibres optiques depuis une quinzaine d’années et compte de nombreux projets de recherche nationaux et européens sur la thématique. Depuis 2011, une diversification a été accomplie dans le domaine (bio)chimique. Pour ce faire, le service collabore avec d’autres laboratoires de l’Université de Mons (Service de Science des Matériaux et Service de Protéomique et Microbiologie) ainsi qu’avec l’ULB (Service BEAMS) et l’hôpital Erasme.

Deux grands projets sont actuellement poursuivis en endoscopie, ayant pour objectif d’améliorer les pratiques médicales, fournissant plus de confort pour les praticiens et pour les patients.

ou comment améliorer les pratiques médicales en vue de plus de confort pour les praticiens et les patients…

Capteurs de force en endoscopie. L’endoscopie digestive, utilisée autrefois uniquement pour une exploration visuelle, l’est aujourd’hui au niveau thé-rapeutique. Pour ce faire, les chirurgiens emploient des outils (aiguilles, pinces, …) passés à travers le canal opérateur d’un endoscope, lui-même introduit jusqu’à l’estomac par l’œsophage. Ces outils sont manipulés à l’extérieur par les chirurgiens, impliquant une forte perte de sensibilité. C’est essentiellement la vision endoscopique conférée par la caméra qui permet aux chirurgiens de se repérer. Ainsi, n’est-il pas toujours aisé de savoir si les outils touchent une muqueuse ou sortent de la paroi digestive. Ces don-nées sont pourtant essentielles pour les opérations du tube digestif ou pour administrer un produit à l’endroit correct. C’est pour rendre aux chirurgiens la sensation de toucher qu’ont été développés des capteurs à fibres optiques, basés sur l’utilisation des réseaux de Bragg fibrés. Sans entrer dans les détails, les réseaux de Bragg fibrés, qui constituent le cœur de la plateforme technologique B-SENS (www.b-sens.be) dont j’assure la coordination scien-tifique, sont photo-inscrits au sein de fibres optiques par des techniques laser. Ils se comportent comme des miroirs sélectifs en longueur d’onde et sont intrinsèquement sensibles à la température ou aux déformations mécaniques. Ils sont très courts (typi-quement quelques millimètres) et ont donc pu être insérés dans des aiguilles pour mesurer les forces qui y sont appliquées, ces dernières permettant de détecter le passage entre les différentes parois constitutives de l’estomac. Finalement, l’amplitude de force mesurée permet aux chirurgiens de mieux se situer, par le biais d’une boucle de rétroaction.

Les zones cibles sont les régions difficiles d’accès, comme les divisions bronchiques voire ultérieu-rement le cerveau. Comme illustré sur la figure, le biocapteur se compose d’un réseau de Bragg incliné permettant de coupler la lumière du cœur de la fibre vers le milieu extérieur, le rendant ainsi sensible aux changements d’indice de réfraction du milieu. Ce réseau est ensuite recouvert d’une couche nanométrique d’or qui assure essentiellement deux fonctions : elle donne naissance à une onde plasmo-nique de surface (qui présente une sensibilité accrue aux changements d’indice de réfraction) et permet un greffage aisé de biorécepteurs par le biais de liaisons covalentes. Un tel capteur fonctionne selon le concept « clé/serrure » sur base de l’affinité qui existe entre un anticorps et son antigène correspondant. En greffant l’une des deux espèces sur la couche d’or, sa contrepartie va venir s’adsorber lorsqu’elle sera mise en contact, induisant un changement surfacique d’indice de réfraction. Et ce dernier sera finalement détecté par un décalage de la résonance plasmonique dans le spectre de lumière réfléchie par le réseau. Ce type de biocapteur a été optimisé pour les protéines spécifiques sécrétées en surabondance dans le cas des cancers pulmonaires.

Ces différentes techniques ont été mises au point et testées fructueusement in vitro. Elles vont être prochainement intégrées dans un packaging adé-quat, permettant à la fibre optique de se mouvoir dans le canal opérateur de l’endoscope, en évitant la friction. Il est prévu qu’elles fassent l’objet de tests cliniques dans les prochaines années, avec l’espoir qu’elles puissent ensuite être utilisées en routine à partir de 2020.

La plupart des gens ignore que les fibres optiques sont très prisées et très efficaces dans le domaine des capteurs.

Capteurs de protéines en endoscopie. L’objectif est ici d’intégrer un biocapteur au bout d’un endos-cope, dans le but d’assurer un diagnostic in vivo de tumeurs cancéreuses et de pouvoir ainsi se prémunir de la prise d’une biopsie. De la sorte, le diagnostic serait beaucoup plus rapide et l’intervention moins sévère pour les patients, nécessitant moins de soins.

www.b-sens.be

http://www.b-sens.be


La MéCaNiquE à La rESCOuSSE Du COrPS HuMaiNy Interview réalisée par le Prof. Georges Kouroussis, membre du comité de rédaction du Polytech News

des tests in vitro et des simulations numériques d’écoulement pulsatile pour l’étude de nouveaux traitements contre les maladies cardiovasculaires réalisés dans le service de Fluides-machines ; une orthèse de cheville active développée en mécanique Rationnelle, dynamique et vibrations ; l’occasion était trop belle pour ne pas demander à nos collègues du département de mécanique de nous en dire un peu plus sur le travail d’un ingénieur au service de la santé. Les professeurs grégory Coussement et olivier verlinden ont bien voulu se prêter à une interview et nous font découvrir les aspects communs et complémentaires de ces deux domaines de recherche.


pouRRiez-vous eXpLiqueR, eN queLques LigNes, Le But de vos pRoJets RespeCtiFs ?

Olivier Verlinden : C’est assez simple : il s’agit de développer un exosquelette de cheville (plus communément appelé « orthèse de cheville ») qui apporte la motricité d’une cheville en bonne santé quand le système neuromusculaire en place est déficient. Cette déficience est couramment provoquée par les conséquences d’un AVC (accident vasculaire cérébral) ou par des problèmes du système nerveux (communication perdue entre le cerveau et la cheville). Cette recherche a été initiée dans le cadre du portefeuille FEDER, à savoir le portefeuille de projets BIOFACT (plate-forme de BIOmanuFACTuring)

Grégory Coussement : Le but des projets en cours est d’aider le corps médical (aussi bien dans le secteur de la recherche que pour les praticiens) à mettre en œuvre de nouveaux moyens curatifs contre les maladies cardiovasculaires. Plus précisément, les médecins ont besoin des compétences des ingénieurs qui apportent toute l’expertise technique nécessaire dans un domaine médical particulier. Dans ce cadre, notre recherche s’articule autour de deux axes prin-cipaux : (1) la mise en place de dispositifs in vitro permettant la reproduction du flux pulsatile sanguin à étudier en dehors du corps humain et (2) l’étude de l’écoulement sanguin par simulation numérique. Le premier axe permet de déve-lopper des solutions curatives (médicament, prothèse, …) ; quant au second, il offre des résultats numériques détaillés au niveau de l’hémodynamique, utilisés afin d’aider à mieux comprendre l’effet de ces dispositifs curatifs.

CommeNt eN êtes-vous aRRivés à moNteR uN teL pRoJet ?

OV : Au moment où Cédric Rustin (Ndlr : ancien chercheur FNRS attaché au service – voir PN45 pour le descriptif de sa thèse de doctorat) terminait sa thèse, des premiers contacts avaient été pris avec le Prof. Guy Cheron, directeur du service d’Electrophysiologie de l’UMONS (Faculté de Psychologie et Sciences de l’Education) et de l’unité de recherche de Neurophysiologie et de Biomécanique du mouvement à l’ULB. Par après, connaissant nos com-pétences en mécatronique (design électromécanique et contrôle de systèmes physiques), cette même personne nous avait contactés afin de nous associer dans le projet BIOFACT (financé par la Région Wallonne et le fonds européen FEDER). Nous étions ainsi responsables du développement de démonstrateurs d’assistance à la marche, destinés à être commandés par des ondes cérébrales.

GC : Suite à une double demande ! D’une part, le corps médical du CHU de Charleroi souhaitait disposer d’un dispositif expérimental in vitro mais avait besoin des compétences d’ingénierie pour sa conception et sa réalisation. C’est ainsi qu’en 2003 le doyen de l’époque, le Prof. Jean Hanton, avait été contacté et, tout naturellement, a mis en contact le service Fluides-Machines

avec les intéressés afin d’analyser les possibilités de collaboration et de synergie dans la conception d’un tel dispositif in vitro. D’autre part, en 2002, l’entreprise du secteur privé Cardiatis de la région de Gembloux, qui développe des stents (prothèses endovasculaires), a marqué son besoin de collaborer pour bénéficier de la capacité d’ingénieurs pour comprendre l’écoulement sanguin, notamment tout ce qui concerne l’hémodynamique et l’effet mécanique dans la résorption d’anévrisme.

deuX pRoJets médiCauX eN méCaNique (L’uN eN méCaNique du soLide, L’autRe eN méCaNique des FLuides), peut-oN diRe que Le CoRps humaiN se CompoRte Comme uN système méCaNique (ou uNe maChiNe) ?

GC : Le corps humain est, en effet, un système mécanique extraordinaire qui s’est optimisé durant des milliers d’années mais, très délicat, très fin et très complexe. Dans le cas qui nous occupe, le système cardiovasculaire est un système de conduits et de pompes ayant trois fonctionnalités principales : véhiculer le fluide sanguin pour les échanges d’oxygène et de gaz carbonique, évacuer les déchets et réguler la température. Bref, une belle machine hydraulique avec des échanges divers (thermique, de matières gazeuses ou organiques,…).

OV : Je rejoins entièrement Grégory. Le corps humain est une merveille à tout niveau. La marche est un bel exemple de système mécatronique où sont combinés un système mécanique (le squelette), des actionneurs (les muscles), des capteurs (la plante des pieds, la vision et le système vestibulaire de l’oreille interne, qui contribue à la sensation de mouvement et à l’équilibre) et, évidemment, un contrôle (la moelle épinière et le cerveau).



CommeNt se déRouLe L’avaNCemeNt d’uN pRoJet d’iNgéNieuR LoRsqu’uNe des équipes Fait paRtie du CoRps médiCaL ?

GC : Bien qu’il y ait des similitudes dans les démarches mises en œuvre, il faut s’adapter au langage du médecin et réciproquement. En effet, ce ne sont pas uniquement les termes méconnus par l’un ou par l’autre qui posaient problème mais les termes qui ont des sens différents. Le même vocabulaire aura une signification complètement différente selon l’interlocuteur plongé dans le domaine médical et celui plongé dans le domaine de l’ingénierie. Par exemple, le terme d’écoulement turbulent ne signifie pas la même chose pour un médecin ou pour un ingénieur. Classiquement, le vocabulaire entre ingénieurs a la même signification.

OV : Chaque morceau, chaque élément du corps humain a un nom particulier ! Dans ce genre de projet, le vocabulaire est très important et il faut être précis ! Dans l’interaction avec le patient, le médecin peut aider, notamment, à identifier le patient adéquat. Mais ce qui est vraiment nouveau, c’est le passage obligé par un comité d’éthique… et les problèmes d’assurances associés à ce genre de projet.

GC : On peut ajouter que, contrairement à un système mécanique classique sur lequel on peut travailler régulièrement (un prototype par exemple), il est difficile de se permettre beaucoup d’essais et de mesures sur l’humain. C’est pour cela qu’avant d’arriver à l’application humaine, plusieurs essais et études préalables sont nécessaires, d’abord in vitro, sur des modèles mathématiques ou numériques, sur des animaux. Les temps de cycle partant d’un concept médical à un moyen effectif sont ainsi énormes. L’ingénieur a besoin de beaucoup d’informations sur le comportement humain réel pour avancer dans son travail et on est, la plupart du temps, fort limité dans le cas de systèmes intrusifs de mesure directe sur patients.

d’apRès vous, queLLes simiLitudes RetRouve-t-oN daNs La ReCheRChe médiCaLe et daNs La ReCheRChe eN sCieNCes appLiquées ?

GC : De toute évidence, l’approche scientifique est primordiale dans les deux domaines. Par ailleurs, il faut savoir « décortiquer » un problème complexe aussi bien dans la recherche médicale que dans la recherche en science appliquée.

OV : Ingénieurs et médecins visent un maximum d’objectivité. Leur travail s’appuie à la fois sur une littérature scientifique importante, sur des tests expérimentaux conséquents et sur des validations de résultats.

queLLes oNt été Les étapes impoRtaNtes des deuX pRoJets ?

OV : Je vois trois étapes successives. La première étape est la plus technique : comprendre le corps humain. C’est à ce moment-là que l’on se rend compte que l’être humain est un système fort optimisé. Pour illustrer cela, prenons le cas de la cheville. Celle-ci développe, pour une marche normale, une puissance moyenne de 50 W avec des pointes de plus 350 W. Il est quasiment impossible à l’heure actuelle d’obtenir de telles performances avec un système purement mécanique ! Les performances des robots-marcheurs sont à des lieues de celles du corps humain, notamment pour des problèmes de stockage d’énergie. La seconde étape est celle de la fabrication (où il faut veiller à limiter le poids) et la troisième étape est celle de l’industrialisation potentielle et de tout ce qui en découle (brevet, prix, marché, distribution, …).

GC : Il faut tout d’abord des ressources (humaines et matérielles), ce qui nécessite des soutiens financiers importants. Dans le domaine de l’ingénieur, la carrière habituelle a plutôt un aspect opérationnel en entreprise, et il est difficile de trouver les personnes adéquates et motivées pouvant s’investir dans un projet médical avec une recherche appliquée d’ingénierie exigeante.

pouR uN étudiaNt-iNgéNieuR qui souhaite tRavaiLLeR daNs Le domaiNe médiCaL, que peut-oN diRe des déBouChés ?

OV : C’est clair que la médecine a besoin de plus en plus de technologies dévelop-pées par les sciences appliquées. L’imagerie médicale est, à la base, un problème d’ingénieur. D’autres domaines sont concernés : l’assistance médicale (l’orthopédie s’appuie sur une analyse purement mécanique), la chirurgie assistée, les nouveaux matériaux compatibles dans le corps humain, la fabrication additive (pour des pièces sur-mesure). Ce dernier exemple, avec l’imagerie médicale, apporte une aide primordiale au chirurgien pour assurer le placement correct d’une prothèse.

GC : Oui, il y en a énormément et pas qu’en mécanique ! Il y a aussi la surveillance du sommeil (largement étudiée par nos collègues en Théorie des Circuits et Traitement du Signal), le monitoring (avec, comme exemple typique, le monitoring à domicile des nourrissons en prévention de la mort subite). L’informatique y trouve son compte également, dans tout ce qui est gestion opérationnelle (l’exemple de Polymedis, spin-off de la FPMs spécialisée dans le suivi de dossiers médicaux, est parlant).

pouR teRmiNeR, avez-vous uNe aNeCdote iNtéRessaNte à Nous FaiRe paRtageR ?

GC : J’ai une anecdote un peu cocasse. Pour ce genre de projet, il est difficile de s’implanter et c’est sur base de la volonté de quelques personnes que les choses commencent à fonctionner. On pense que l’on travaille de manière assez isolée quand, un jour, on est contacté par les médias (en l’occurrence Radio Première pour son émission O-Positif) pour se rendre compte que ce projet a été signalé aux médias sans aucune intervention de notre part. On est alors agréablement surpris de la visibilité d’un tel projet… et par le fait que l’on est pris « à chaud » durant l’interview ! Moins amusant mais tout aussi surprenant : avoir un dispositif qui fonctionne parfaitement de manière opérationnelle dans ses applications mais qui ne veut pas démarrer lorsqu’une délégation vient visiter le laboratoire et que l’on cherche à valoriser un certain savoir-faire.

OV : Pour ma part, rien ne me vient à l’esprit mais le projet n’est pas encore fini. J’espère en trouver une d’ici là…

Les lecteurs intéressés sont invités à lire (ou à relire) les articles du PN47 et du PN49 pour de plus amples informations techniques.

Les médecins ont besoin des compétences des ingénieurs

qui apportent toute l’expertise technique nécessaire dans un domaine médical particulier.


LES DéFiS DE La rECONSTruCTiON 3D en ImagerIe médIcaley Dr Fabian Lecron, Service de Management de l’Innovation Technologique

L’essor du traitement de l’information permet à l’heure actuelle d’accumuler et de traiter de grandes quantités de données. Cette révolution des données a une influence directe dans la pratique médicale. À ce titre, les images médicales ne sont plus unique-ment une représentation statique du corps humain mais ont acquis une vocation nouvelle : elles jouent désormais un rôle direct dans le traitement des patients. À partir d’une série d’images médicales, il est possible d’obtenir une représentation virtuelle en trois dimensions d’une région d’intérêt ou d’un organe. Cette représentation, mise en relation avec un très grand nombre d’observations similaires, permet de mettre en exergue des conditions qu’il aurait été difficile d’observer par la simple visua-lisation d’un cliché radiographique. La création d’un avatar virtuel offre en outre la possibilité de mettre en place un traitement adapté et d’en éva-luer l’efficacité par simulation. Les progrès actuels de la médecine s’orientent peu à peu vers une personnalisation du diagnostic et des traitements.

Dans une précédente version du Polytech News (PN47), nous présentions la possibilité de recons-truire en trois dimensions la colonne vertébrale d’un patient atteint de scoliose à partir de simples clichés radiographiques biplanaires. Outre la radiographie conventionnelle, nous retiendrons deux grandes modalités d’imagerie conduisant à la reconstruc-tion 3D d’une structure osseuse ou de l’organe d’un patient. La première est la tomodensitométrie (CT-Scan), évolution majeure de la radiographie conventionnelle, dont les premiers imageurs sont apparus dans le courant des années 1970. Dans un tel système d’imagerie, l’émetteur de rayons X opère une rotation autour du patient en même temps que des photo-récepteurs associés. L’information résultante est traitée par ordinateur, menant à une série de coupes bidimensionnelles qui, recalées les unes avec les autres, aboutissent



à une vue tridimensionnelle d’une région d’intérêt. Cette nouvelle capacité de visualisation en trois dimensions s’est vue renforcée par l’apparition en 1973 de l’imagerie par résonance magnétique. Placés dans un champ magnétique puissant, les noyaux d’hydrogène que contient le corps humain s’alignent tels de petites boussoles. Sous l’effet de brèves impulsions d’ondes radio, ils basculent, puis se réalignent sans arrêt, en émettant à leur tour des ondes dont les caractéristiques dépendent des tissus. Ce sont ces ondes qui servent à construire une vue en trois dimensions d’une région d’intérêt.

La tomodensitométrie et l’imagerie par résonance magnétique sont utilisées dans les hôpitaux pour le diagnostic et le traitement de nombreuses patho-logies. Il existe néanmoins des applications pour lesquelles une reconstruction en trois dimensions est nécessaire mais où la tomodensitométrie ou l’imagerie par résonance magnétique n’est pas suffisante. Des chercheurs du CMMI (Center of Microscopy and Molecular Imaging) et de l’Hôpi-tal Erasme de Bruxelles s’intéressent à l’étude de certains traitements médicaux, y compris ceux contre le cancer. Afin d’évaluer l’influence d’un trai-tement donné, les chercheurs ont besoin d’injecter un traceur radioactif qui, en se désintégrant, va émettre des photons qui peuvent être observés par des caméras adéquates et de ce fait permettre d’observer l’activité métabolique au sein d’une zone d’intérêt.

La modalité d’imagerie relative à l’analyse de l’acti-vité métabolique est la tomographie par émission de positrons (PET-Scan). Si une image issue d’un PET-Scan renseigne sur l’activité métabolique d’une cellule, elle ne permet pas de localiser cette activité métabolique puisque la délimitation des organes et des structures osseuses ne transparait pas à l’image. Une illustration est fournie à la Figure 1,

où est représentée une image de souris issue d’un PET-Scan. En pratique, la prise de vue par un PET-Scan est combinée à une prise de vue par un CT-Scan et on parle d’imagerie PET/CT qui permet l’évaluation parallèle des caractéristiques structurelles et métaboliques des tumeurs.

Lorsqu’il s’agit d’évaluer la distribution d’un traceur radioactif au sein d’un organe, le couple PET/CT est insuffisant, la tomodensitométrie permettant d’observer essentiellement le squelette d’un patient (voir Figure 2 dans le cas d’une souris). Dans un tel cas, il est nécessaire d’établir un modèle statis-tique établissant le lien existant entre le squelette (que l’on reconstruit aisément par un CT-Scan, cf. Figure 3) et l’organe que l’on cible. La combinaison du squelette reconstruit et du modèle statistique devrait conduire à la reconstruction de l’organe d’intérêt. Nous utilisons ici le conditionnel car des recherches sont actuellement menées au service d’Informatique de la Faculté Polytechnique sur le sujet. Une collaboration a ainsi vu le jour avec le CMMI et l’Hôpital Erasme de Bruxelles. Nous tentons de mettre en œuvre la stratégie suivante :

1. Reconstruire en 3D la structure osseuse de la souris à partir d’un CT-Scan ;

2. Utiliser un modèle statistique pour reconstruire en 3D un organe difficilement visible sur des images provenant du CT-Scan ;

3. Fusionner l’information spatiale du modèle 3D de l’organe reconstruit et l’information métabolique ;

4. Cartographier en 3D la distribution du traceur radioactif au sein de l’organe reconstruit.

Pour rajouter à la difficulté initiale du problème posé, il est à noter que ces recherches ne sont pas réalisées sur des humains mais bien sur des souris. Les dimensions en jeu compliquent la mise au point de modèles statistiques. Néanmoins, des résultats préliminaires ont été obtenus en collaboration avec Michaël Locoge, étudiant en MA2 de la Faculté Polytechnique, qui a réalisé son stage à l’Hôpital Erasme. Les figures de cet article sont d’ailleurs des illustrations tirées de son rapport de stage intitulé « Segmentation d’organes sur des PET/CT scans par recalage d’un atlas ».

Cette application illustre les nouveaux défis de la reconstruction en trois dimensions dans le domaine médical. Il ne s’agit plus d’utiliser une seule moda-lité et de reconstruire un os ou un organe mais bien de fusionner l’information entre plusieurs modalités et d’établir de nouvelles « cartes » 3D d’une région d’intérêt pour de meilleurs diagnostic et traitement.

Figure 1 – Image de souris produite par un PET-Scan

Figure 2 – Image de souris produite par un CT-Scan

Figure 3 – Squelette reconstruit à partir du CT-Scan

La viSiON Par OrDiNaTEur au serVIce de l’oncologIey Mohammed Amine Larhmam, Prof. Saïd Mahmoudi, Prof. Mohammed Benjelloun, Prof. Nicolas Gillis


Analyse de profil permettant de localiser les régions atteintes

IRM d’un patient atteint de métastases osseusesIRM d’un patient sain


iRm(Siemens press picture)

Les récentes avancées dans le domaine de la vision par ordinateur contri-buent activement au développement de la médecine moderne. De ce fait, des systèmes de diagnostic assistés par ordinateur (CADx) ont vu le jour dans différentes disciplines de la médecine. Pour les patients atteints du cancer, de tels systèmes interviennent dans la phase du diagnostic de la maladie et restent primordiaux dans le suivi qui peut durer une longue période.

Le service d’informatique de la Faculté Polytechnique mène depuis 2004 différentes recherches appliquées au traitement et l’analyse d’images médi-cales. En 2013, une collaboration a débuté avec le service d’imagerie médicale de l’Institut Jules Bordet – un hôpital de référence en Belgique consacré entièrement aux maladies cancéreuses – à Bruxelles, dans le domaine de l’analyse des métastases osseuses. Ces recherches visent le développement d’un CADx dédié au suivi des métastases vertébrales. Ce système devrait agir parallèlement aux radiologues en leur facilitant la localisation et l’évaluation du développement des métastases.

Les métastases osseuses représentent la complication la plus fréquente en cas de cancer systémique. Elles sont le résultat du déplacement des cellules cancéreuses via la circulation sanguine ou lymphatique vers le noyau de l’os. Elles se manifestent sous forme de lésions qui évoluent à l’intérieur de l’os. Les métastases de la colonne vertébrale représentent quant à elles une complication directe du cancer chez 30% des patients. L’évolution de ces métastases sous les différents traitements est complexe et nécessite un système de diagnostic assisté par ordinateur afin d’évaluer la réponse au traitement. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) présente l’avantage d’être la moins nocive (absence de radiations) pour la santé humaine, et permet une meilleure différentiation entre les tissus sains et pathologiques. De plus, elle constitue l’examen le plus sensible pour apprécier la réponse précoce à la chimiothérapie, c’est pour ces raisons qu’elle est fortement utilisée dans la clinique d’oncologie pour déceler la présence des métastases.

Nos travaux de recherche en cours dans ce domaine se basent sur des méthodes de reconnaissance de forme, de clustering et d’analyse de profil

pour localiser les vertèbres et analyser la présence des

métastases dans les IRM. L’étape de

suivi vise à évaluer le

change-ment de l’aspect

(volume) des métastases du même patient en plusieurs temps de traitement. Ainsi, l’évaluation rapide de l’efficacité du traitement constitue une étape importante pour la prise de décision clinique.

La collaboration du service d’informatique avec l’Institut Jules Bordet est actuellement étendue à la détection et au suivi des tumeurs mammaires. En effet, un outil de détection des masses dans les mammogrammes par une approche de classification supervisée a été développé dans ce sens. Et nos recherches actuelles visent à réaliser une analyse de la forme et de la texture des tumeurs, permettant le suivi précis des tumeurs et leur évolution dans le temps dans les IRM mammaires. Ce suivi est également nécessaire d’un point

de vue clinique quand le patient est sous traitement chimiothérapique.

Dans le même contexte une nouvelle méthode de factorisa-tion positive de matrices (Nonnegative Matrix Factorization, NMF) développée par Nicolas Gillis au sein du service de mathématique et recherche opérationnelle a été récemment

appliquée à l’identification des tumeurs dans les images IRM spectroscopiques (MRSI) cérébrales.

Autant d’outils précis et précieux pour combattre cette maladie pernicieuse que constitue le cancer.

OLiviEr LEquENNE : portraIt d’un médecIn IngénIeury Interview réalisée par le Prof. Saïd Mahmoudi, membre du comité de rédaction du Polytech News

olivier Lequenne, médecin de formation mais aussi ingénieur, occupe actuellement le poste de directeur médical au ChR mons-hainaut. il nous donne dans cette interview sa vision du rôle que peut jouer l’ingénieur dans le domaine de la santé.



queLLe a été votRe FoRmatioN et queL est votRe paRCouRs pRoFessioNNeL pouR deveNiR diReCteuR médiCaL du ChR moNs-haiNaut ?

Après mes humanités, j’ai entamé des études de médecine à l’UCL, que j’ai achevées en 1999. J’ai commencé depuis lors une double carrière. D’abord, j’avais commencé une activité médicale en tant que médecin aux urgences de Namur ainsi que dans d’autres institutions. Simultanément, j’ai intégré la formation d’ingénieur IG proposée par la Faculté Polytechnique en cours du soir à Charleroi. Dans le cadre de mon travail de fin d’études dirigé par le Prof. Thierry Dutoit, j’ai été amené à m’intéresser au projet ARTHUR qui portait sur l’informatisation des urgences, et auquel la FPMs participait. Suite à cette expérience, nous avons créé la spin-off FPMs Polymedis en 2003, quelques mois après l’obten-tion de mon diplôme d’ingénieur. Parallèlement à cela, je continuais mes activités médicales dans les services d’urgence et au SAMU, ainsi qu’aux services de soins intensifs jusqu’en 2011.

Il est à noter que, depuis sa création en 2003, la spin-off Polymedis s’était rapidement dévelop-pée. En effet, elle a démarré avec quatre personnes, et comptait en 2011 plus de cinquante salariés avec un chiffre d’affaires de l’ordre de quatre millions d’euros. Vers la fin de l’année 2011, la société a été cédée à la filiale informatique d’Ethias NRB.

En 2013, la société NRB décide d’acheter deux autres sociétés d’informatique médicale hospitalière belges et de les fusionner avec Polymedis, pour donner nais-sance à la société Xperthis. Il m’a été demandé dans ce cadre d’accompagner ce processus de fusion. J’ai quitté ensuite Xperthis à la fin de l’année 2013 et rejoint le CHR de Mons-Hainaut pour une mission de coordination de projets médicaux. Peu de temps après, le poste de directeur médical s’est ouvert, et j’ai été désigné à cette fonction en septembre 2014. Outre le poste de directeur médical, j’ai repris en parallèle une activité de garde aux urgences, de l’ordre de quelques nuits par mois, au CHR de Mons et à l’Hôpital Saint-Joseph.

qu’est-Ce qui a motivé votRe ChoiX de deve-NiR iNgéNieuR, étaNt médeCiN à La Base ?

En réalité, c’est en cherchant à développer mes compétences en informatique que j’ai découvert

la formation d’ingénieur IG à Charleroi. Ayant un tempérament aventureux, je voulais à titre per-sonnel m’orienter vers un domaine de la médecine porteur de créativité et d’innovation. De manière plus analytique, mon but était d’essayer de rap-procher deux secteurs d’activités ; en l’occurrence, la médecine et l’ingénierie des technologies de l’information, pour y dégager des passerelles créa-trices d’innovations.

votRe FoRmatioN d’iNgéNieuR ig vous a-t-eLLe été utiLe daNs votRe paRCouRs pRoFessioNNeL ?

Il est certain que mes compétences d’ingénieur ont représenté un atout indéniable dans ma vie professionnelle, et continuent à l’être. Par exemple, chez Polymedis, notre activité consistait à dévelop-per des logiciels informatiques destinés au milieu hospitalier. Et disposer dans ce contexte où il fallait une certaine maîtrise technique d’un background informatique m’était extrêmement utile.

Sur le terrain, j’ai pu me servir de ma double for-mation médecin/ingénieur à la fois chez Polymedis et chez Xperthis, où je m’occupais principalement de tout le pôle « dossier patient informatisé ». Cela impliquait évidement non seulement des connais-sances en terme d’analyse fonctionnelle, mais aussi en informatique, atouts nécessaires dans les discussions autour des projets hospitaliers dans lesquels nos logiciels étaient implémentés.

Aussi, ma casquette d’ingénieur IG, et surtout mes connaissances en gestion, ont toujours présenté un véritable atout dans ma carrière. En effet, pouvoir déchiffrer un compte de résultat, d’amortissement, ainsi que les autres réflexes financiers peuvent être fortement utiles.

Outre les compétences et les aptitudes techniques qu’apportent la formation d’ingénieur, celle-ci m’a surtout ouvert l’esprit à des grilles de lectures diffé-rentes de celles rencontrées lors de mes études de médecine. En effet, chaque formation apporte son mode d’analyse et de réflexion selon une logique enseignée propre à elle, et suivre d’autres études permet de prendre conscience de ces visions diffé-rentes. Aussi, le titre d’ingénieur apporte un certain prestige valorisable dans l’univers professionnel avec une forte dimension de l’esprit de corps et un réseau d’échange très développé.

d’apRès vous, que peut appoRteR L’iNgéNieuR auX métieRs et auX aCteuRs de La saNté ? queL est votRe RegaRd suR L’évoLutioN et Le FutuR des métieRs de La saNté eN BeLgique et daNs Le moNde et que pouRRait êtRe Le RôLe des iNgéNieuRs daNs Cette évoLutioN ?

Avec le vieillissement de la population et l’aug-mentation des maladies chroniques, les besoins grandissent alors que les moyens diminuent. En effet, nous assistons à une concentration de contraintes qui va nécessiter dans l’avenir une optimisation des soins de santé, une meilleure organisation de l’hôpital et le développement de la technicité. Ces différents objectifs sont des défis pour les ingénieurs de demain. Il est certain que les ingénieurs, toutes disciplines confondues, et à travers des synergies et des partenariats multiples, peuvent représenter un apport significatif dans le développement à venir des métiers de la santé.

En effet, les challenges actuels liés au domaine de la santé sont multiples. On peut citer les tech-niques d’impression 3D qui seront amenées à se développer, l’évolution des modalités d’acquisi-tion d’images. Tout comme le domaine du BigData qui touche aux problématiques de la gestion des grandes quantités de données générées quotidien-nement par les hôpitaux.

auRiez-vous uN deRNieR mot à adResseR auX LeCteuRs de La Revue poLyteCh News?

On peut dire que le domaine de la santé en général et le domaine hospitalier en particulier laissent place à un champ d’investigation pour les ingé-nieurs. Ce sont des domaines où les perspectives de travail seront nombreuses, car les soins de santé représentent l’un des besoins fondamentaux de la population. Il faut aussi souligner la dimension humaniste et gratifiante du métier d’ingénieur dans le secteur de la santé.



Et, dans le quotidien d’un couple, l’ingénieur est-il vraiment au service de son conjoint Médecin ?morceaux choisis…

Jean-François Toubeau & Claire LiefferinckxComment séduire une jeune et séduisante médecin ?

Une brillante, jeune et séduisante méde-cin à domicile en blouse blanche, avec une connaissance approfondie du corps humain, voilà autant d’arguments qui font rêver une nouvelle génération d’ingénieurs. Mais quelle est la bonne recette pour for-mer un couple harmonieux ? Voici quelques pistes pour dégoter le bon numéro (INAMI).

Tout d’abord, le moment optimal de la rencontre est indéniablement celui des études lorsque les chances de l’ingénieur de trouver chaussure à son pied dans son auditoire sont infinitésimales alors que l’esprit de compétition rend toute relation entre étudiants en médecine compliquée.

De plus, à l’instar de l’étudiante médecin, le choix de la spécialité de sa future âme-sœur doit se faire avec sagacité. Gardez en effet à l’esprit que, pour des raisons évidentes, il est difficile de justifier un cer-tificat médical venant d’une gynécologue ou d’une pédiatre !

Ensuite, le médecin ayant des horaires pour le moins chargés, un de vos principaux atouts ne sera autre que vos capacités d’homme au foyer, notamment vos com-pétences de chef-coq ou encore votre aptitude à décoder une liste de courses écrite avec la légendaire « écriture de médecin ».

Enfin, en tant que patient privilégié, inutile de vous inquiéter lorsque vos symptômes les plus anodins seront associés à la plus grave pathologie imaginable et veillez à constituer vous-même le stock de médi-caments car n’espérez pas trouver une pharmacie digne de ce nom voire même une pharmacie tout court dans la réserve personnelle d’un médecin.

Et pour conclure, le vers de fin : pour que le courant passe bien, ne vous trompez pas de médecin.

Olivier & Bénédicte DebleckerUn ingénieur averti en vaut deux !

Mariez une femme médecin gynécologue et vous comprendrez enfin toutes les subtilités du proverbe « Les cordonniers sont toujours les plus mal chaussés ». Quelle que soit l’origine du mal, un comprimé de Valium ou une bonne dose de Sedinal auront vite fait (selon elle) de vous remettre d’aplomb ! Soyez sur vos gardes car de là à envisager d’autres remèdes plus radicaux…

Ne comptez pas non plus sur elle pour faire preuve de ponctualité. Probablement une défor-mation professionnelle car les naissances se font souvent désirer… Ainsi, quand elle vous dit : « J’ai fini, tu peux venir me chercher à l’hôpital », ne soyez pas trop prompt à vous mettre en route. Vous éviterez ainsi de perdre un temps précieux !

Soyez habile lorsque votre club favori vous réclame à destination de l’assurance un cer-tificat de non contre-indication à la pratique du sport. Au moment de rendre le précieux document, arrangez-vous pour masquer du pouce le cachet gynécologue-obstétricien que votre moitié aura, non sans un léger sourire en coin, apposé sur votre certificat !

Last but not least, ne comptez pas sur la suppo-sée maîtresse de maison pour vous préparer de bons petits plats. Entre consultations et accou-chements à toutes heures du jour et de la nuit, cela ne fait pas partie de ses priorités ! Maigre récompense, après quelques années, elle vous félicitera pour la précision du geste et votre technicité devant les fourneaux. Mais, ajoutera-t-elle : « La cuisine n’est pas une science exacte, cela devrait être un art comme la médecine ! »

François & Virginie ValléeQuand l’Ingénieur interroge le médecin…

Fv : quelle perception avais-tu des ingénieurs avant de partager ta vie avec l’un d’eux ? a-t-elle changé par la suite ?

J’étais étudiante en 1ère année de bachelier en médecine lorsque j’ai rencontré François et j’avais une image assez stéréotypée des étu-diants de la Polytech… Le cliché du « geek », intello pas très marrant, avec des pantalons trop courts laissant apparaître les chaussettes de tennis blanches,… pas très glamour !

Bien entendu, François ne correspondait pas à ce profil !

Fv : ton ingénieur de mari est-il un patient « facile » ?

Pas du tout ! Dans le milieu médical, on dit sou-vent que les patients les plus difficiles sont les enseignants et les ingénieurs… L’envie d’avoir une réponse et une solution à tous les problèmes sans doute.

Le fait qu’il soit un homme (et donc douillet par définition), hypocondriaque et qu’il veuille trouver une explication à la moindre sensation désagréable qu’il puisse éprouver, ne serait-ce que l’espace d’une seconde, est assez épuisant.

Fv : a-t-il déjà pu te rendre service dans le cadre de tes activités professionnelles ?

Au vu de son expérience en tant que péda-gogue, promoteur de travaux de fin d’études et de thèses, il m’a pour le moment surtout aiguillé dans la réalisation de mes travaux scientifiques.

En dehors de l’aspect professionnel, François a surtout été un soutien moral inestimable tout au long de mes études car il faut bien avouer que vivre avec une étudiante en médecine soumise à la pression de ces études n’est pas de tout repos !

***petite précision de l’ingénieur pour cette dernière question : il se sera également dévoué à de multiples reprises en tant que cobaye d’ex-périences diverses et variées dont ses genoux (test du réflexe rotulien) et ses côtes (recherche de nerfs) se souviennent encore…



gestion hospitalière et aide à la décisiony Prof. Marc Pirlot, Dr. Mohammed Amine Lazouni, Prof. Saïd Mahmoudi, Olivier Sobrie

dans le domaine de la gestion hospitalière, un grand nombre de problématiques relèvent de la recherche opérationnelle, de l’intelligence artificielle et de l’analyse des données.

Les quelques exemples suivants vont illustrer la diversité des applications : planification des ressources comme les blocs opératoires, maîtrise du risque dans la prescription et l’administration de médicaments, évaluation d’appels d’offres pour du matériel.

Dans ce dernier domaine, l’aide à la décision mul-ticritère permet d’améliorer les procédures et la fiabilité de la décision. Prenons le cas d’un achat de plusieurs centaines de lits d’hôpitaux pour un montant de l’ordre du million d’Euros, suite à la fusion de plusieurs hôpitaux. Les soumissionnaires qui répondent à l’appel mettent des modèles de lit à disposition de l’hôpital aux fins de test. Ces lits sont premièrement évalués par le personnel infirmier pour les aspects pratiques (maniabilité, facilité d’utilisation par le patient et les infirmiers, …). Une seconde grille d’évaluation est destinée au personnel technique. Des aspects tels que le type de moteur, le type de batterie, la puissance électrique, la facilité d’accès aux différentes pièces sont évalués qualitativement. La Direction Technique effectue la sélection au moyen d’une somme pondérée prenant en compte le prix du matériel et les évaluations faites par le personnel infirmier et le personnel technique. Le poids du critère coût étant de 70% oriente forte-ment la décision vers l’offre la moins chère. L’aspect « qualité » du matériel ne compte que pour 30%, avec toutefois une élimination de certains modèles de lits jugés dangereux dans certaines situations.

Face à une telle procédure, le chef du projet se pose des questions : ne donne-t-on pas trop d’importance à l’aspect coût au détriment de la qualité du matériel ? L’aide multicritère à la déci-sion peut-elle lui apporter une réponse ? Notons

que l’aspect « jugement », avec une certaine dose de subjectivité, ne peut être, et ne doit pas être, évacué dans ce type de problèmes. Il ne peut être question de s’en remettre à un modèle ou un système informatisé pour prendre la décision : la responsabilité du décideur doit rester entière. Cependant, lorsque celui-ci doute, il est possible de l’aider à affermir son jugement. Dans notre cas particulier, deux caractéristiques sont saillantes : la grande importance du coût et le caractère non quantitatif des évaluations des infirmières et du personnel technique (même si ces évaluations sont formulées sur une échelle numérique).

Une façon d’aider le décideur à se faire une opi-nion consiste à utiliser une méthode alternative à la somme pondérée, totalement différente dans son principe, comme par exemple une méthode « ordi-nale ». Une telle méthode n’utilise pas les valeurs numériques des évaluations, mais seulement la comparaison (meilleur / moins bon). Sans entrer dans les détails, une méthode fréquemment utilisée consiste à comparer deux à deux les modèles de lits en pesant les avantages de l’un par rapport à l’autre. Si un lit est meilleur sur une majorité de critères qu’un autre, sans être excessivement moins bon sur aucun critère, alors on considère que le premier lit est préférable à l’autre. Ce type de méthodes, qu’on appelle souvent « méthodes de surclasse-ment » (parmi lesquelles les méthodes ELECTRE ou PROMETHEE), permet la comparaison d’objets évalués sur des critères qualitatifs. En confrontant les résultats d’une telle méthode à ceux obtenus par somme pondérée, le décideur dispose d’un double éclairage. Il comprend mieux l’influence de chacun des critères et des poids assignés à ceux-ci. Une telle confrontation peut conduire à une confirmation

du choix mis en avant par la somme pondérée, si les résultats concordent, ou, au contraire, peut néces-siter d’approfondir l’analyse, si ceux-ci divergent. Une telle mise en perspective des résultats d’une méthode suscite des réflexions qui vont conduire à une décision mieux étayée, que le décideur pourra ainsi mieux défendre vis-à-vis de sa hiérarchie ou de la société en général.

Un autre domaine que nous avons pu traiter dans ce contexte est celui de l’aide à la consultation pré-anesthésique, et cela afin d’évaluer et de minimiser les différents types de risques médicaux liés à l’anesthésie. En effet, dans le cadre d’une collabo-ration avec l’Université de Tlemcen en Algérie, un système intelligent capable d’aider les médecins anesthésistes réanimateurs (MARs) dans leurs routines cliniques en consultation pré-anesthé-sique a été mis en place. Ce système de prédiction se déroule en quatre phases. Il commence par la détection du score ASA (Americain Society of Anesthesiologists) du patient, qui représente un paramètre prédictif du risque opératoire. Ensuite, le système permet de déduire si le patient peut être accepté, refusé ou reporté pour une intervention chirurgicale. La troisième étape consiste à prévoir la meilleure technique d’anesthésie (anesthésie générale ou locale) à appliquer, et finalement la nature de l’intubation trachéale du patient (facile ou difficile) est détectée. Une première solution développée par Mohammed Amine Lazouni dans sa thèse de doctorat (réalisée en partie au ser-vice d’Informatique) se base sur les méthodes de classification supervisées. Ces résultats ont été améliorés par l’application de deux méthodes d’aide multicritère à la décision à base de surclas-sement (Mr-Sort et UTADIS).



Dans le contexte actuel où l’hôpital est souvent évoqué sous l’angle de ses difficultés, les dis-cours des observateurs divergent. D’une part, on trouve les discours catastrophistes parlant de l’hôpital comme d’une institution en crise, malade, en proie au malaise de son personnel, à l’insuffisance de ses moyens ou bien encore en proie à la dégradation de la qualité de ses soins. Et d’autre part, les discours alarmistes traitant l’hôpital comme une institution trop dépensière. Et pourtant, nul ne peut nier la contribution effective de l’organisation hospitalière au progrès (social, diagnostique, thérapeutique) et à la lutte contre la souffrance et la maladie.

Outre ces discours antagonistes, voire même paradoxaux, viennent s’imposer dans le paysage hospitalier d’autres défis auxquels l’hôpital doit dès lors faire face. Le perpétuel accroissement des exigences des partenaires politico-socio-écono-miques, l’évolution de la démographie médicale, la médiatisation des incidents liés à l’iatrogénie, l’émergence des technologies de pointe, la montée en puissance du consumérisme médical et la diminution de la durée des séjours.

Si face à ces contraintes, le MANAGEMENT n’est pas l’unique réponse aux défis présents ou à venir, force est de constater que jamais encore son impor-tance n’a paru aussi décisive. D’ailleurs, les concepts « Accréditation », « Qualité et Sécurité de soins » et « Maîtrise des risques » sont, à n’en pas douter, parmi les plus prévalant en matière de gestion hospitalière.

L’émeRgeNCe de La gestioN des Risques eN miLieu hospitaLieR

Dans son rapport « To err is human: Building a safer health system » publié le 29 novembre 1999, l’Ins-titute of Medecine1 révèle que les erreurs de soins pouvaient être à l’origine de 44 000 à 98 000 décès par an aux USA. Ces constats furent confirmés par une étude multicentrique australienne2 portant sur 14 000 admissions dans 28 hôpitaux, et qui montre que 16% de patients hospitalisés allaient être victimes d’une erreur médicale, menant à une prolongation de la durée d’hospitalisation, à un handicap supplémentaire ou à un décès imprévu.

Comment soigner nos organisations de soins de santé ?y Dr Lahcen El Hiki, Prof. Christian Delvosalle, Institut de recherche en Sciences et Management des Risques

Depuis lors, les responsables hospitaliers ont pris conscience des enjeux liés à la gestion ration-nelle des risques. Dans cette perspective, les années 2000 ont vu se développer dans les orga-nisations hospitalières une panoplie de méthodes et outils de gestion des risques. Oscillant entre les vigilances à visée réglementaire (pharmacovigi-lance, hémovigilance, matériovigilance…) et les spécificités inhérentes à la technicité des soins (sur les plans diagnostique et thérapeutique), ces méthodes tendent actuellement à se nuan-cer en intégrant la complexité organisationnelle hospitalière.

veRs uNe NouveLLe géNéRatioN de méthodes de gestioN des Risques

Après avoir réalisé quarante analyses rétrospec-tives d’incidents dans six hôpitaux, nous avons constaté que 80% des causes racines se nour-rissent des défaillances liées à la communication entre acteurs, à la coordination des tâches et à la synchronisation des activités. Ce constat se voit confirmé par les statistiques publiées en 2014 par la JCAHO (Joint Commission on the Accreditation of Healthcare Organizations) et qui soulignent que, pour un échantillon de 394 événements indésirables déclarés, 60% causes racines sont liées aux défaillances relatives au facteur humain, au leadership et à la communication. Et comme nos propos le laissent présager, la plupart des incidents hospitaliers sont générés par des défail-lances organisationnelles.

Au vu de la prévalence de ces risques organi-sationnels, il y a nécessité de changer notre paradigme méthodologique dédié à l’analyse et à la maîtrise des risques. Plus que jamais, l’organisation hospitalière nous invite à innover et à créer les bases d’une nouvelle génération de modèles systémiques de prévention des risques. Il s’agit de modèles organisationnels intégrant les spécificités et les singularités de l’organisation hospitalière. Avec le support de nouvelles tech-nologies d’information et de communication, ce champ de développement méthodologique inter-disciplinaire ouvre de grandes perspectives aux différentes communautés scientifiques.

La Fpms CoNtRiBue aCtivemeNt à Ce déveLoppemeNt sCieNtiFique

Fort de son expérience capitalisée depuis de nom-breuses années dans le domaine du management des risques, le Service de Génie de Procédés Chimiques et Biochimiques joue, tant sur le plan de l’enseignement que de la formation continue ou bien encore de la recherche, un rôle de premier plan dans la production des connaissances scientifiques en matière des risques organisationnels hospitaliers.

En matière de recherche, le service est membre effectif de l’Institut des Sciences et du Management des Risques et de l’Institut Santé. Au sein de ces instituts, nos travaux portent, entre autres, sur la gouvernance et le pilotage des risques organisa-tionnels dans les systèmes hospitaliers. Dans cette perspective, deux thèses de doctorat sont en cours. Une thèse en cotutelle avec le Laboratoire LAMIH (Laboratoire d’Automatique, de Mécanique et d’In-formatique industrielles et Humaines) de l’UVHC (Université de Valenciennes et du Haut-Cambrésis) est entamée par Melle Souhir Bensouissi sous la direction du Prof. Marc Pirlot, du Prof. Mourad Abed et du Dr Lahcen El Hiki. Se déroulant en collabora-tion avec le Centre Hospitalier EpiCURA, cette thèse porte sur l’intégration de l’intelligence artificielle et de l’aide à la décision dans le développement d’un système d’information pour maîtriser les risques liés à la prescription des antibiotiques.

Une deuxième thèse vient d’être lancée en collabora-tion avec l’Institut Jules Bordet et avec l’Organisation of European Cancer Institute (OECI). Ce projet de thèse, porté par Melle Masoumeh Takeh, est sous la direction du Prof. Christian Delvosalle et du Dr Lahcen El Hiki et son objectif est de développer un modèle d’innovation organisationnelle appliquée aux quartiers opératoires oncologiques.

Sur le plan de l’enseignement et de la forma-tion continue, la première édition du certificat GIRISS (Gestion Intégrée des Risques dans les Institutions de Soins de Santé) a été lancée en 2011. Rappelons par ailleurs qu’au niveau du Master Complémentaire en Gestion Totale de la Qualité, deux cours sont consacrés à la gestion de

1 Committee on Quality of Health Care in America, To Err is Human: Building a safer Health System. Institute of Medecine. Washington D.C. 1999.2 Henderson. A and Associates, Lessons for Health Care: Applied Humain Factors Research. Statistics. In the Australian Council for Safety and Quality in Health Care. 2000.

la qualité dans les hôpitaux et dans les laboratoires de Biologie Clinique. D’autres cours, s’articu-lant sur l’ingénierie de la santé, sont prestés à l’ENSIAME (école Nationale Supérieure d’Ingé-nieurs en Informatique Automatique Mécanique Energétique Electronique – UVHC) et à l’Institut Lillois d’Ingénierie de la Santé (Université de Lille 2 Droit et Santé).

En matière de prestations, l’institut Risques effec-tue de nombreuses expertises pour les hôpitaux dans le domaine des risques organisationnels. Ces prestations s’articulent sur trois thèmes :

1 – analyse rétrospective d’incidents : quarante analyses de ce type ont été effectuées auprès de six centres hospitaliers. Nous avons mené également des analyses AMDEC (Analyse des Modes de Défaillances, de leurs Effets et de leur Criticité) dans deux blocs opératoires et dans quatre services de stérilisation ;

2 – mise en place du système de gestion de la sécurité : dès 2011, nous avons mené en collaboration avec les Centres Hospitaliers Jolimont un projet structurel dont l’objec-tif était de mettre en place un système de gestion globale de la sécurité aux niveaux stratégique, tactique et opérationnel. Ce projet s’est soldé par le développement d’un sys-tème d’information dédié à l’automatisation du traitement des incidents et des presque-incidents. L’architecture du logiciel intègre la taxonomie ICPS (International Classification of Patient Safety) de l’OMS ;

3 – diagnostic organisationnel et accréditation : deux projets ont démarré en collaboration avec le Centre Hospitalier EpiCURA. Le Dr Jean-Pierre Sabot en donnera un bref descriptif dans l’encart ci-joint.

Des collaborations sont aussi toujours en cours avec le CHU de Charleroi et d’autres sont en passe d’être concrétisées avec le CHU Brugmann et le CHU de Liège.

En matière de la collaboration institutionnelle, l’UMONS a été reconnue par le SPF Santé Publique comme Centre d’Expertise Fédéral en matière de gestion proactive des risques hospitaliers. À cet égard, nous avons accompagné le SPF dans le déploiement du plan pluriannuel 2013-2017 par l’organisation de trois projets de formations :

2014 : un module de formation sur la gestion proactive des risques dans le quartier opéra-toire a été organisé. Le succès de l’événement s’est traduit par un nombre d’inscrits avoisinant les 75, incluant anesthésistes, chirurgiens et infirmier(es) ;

2015 : une formation sur la gestion des risques liés à l’identification des patients a été pro-grammée ;

2016 : il est envisagé d’organiser une formation sur la gestion des médicaments à haut risque en milieu hospitalier.

En collaboration avec la PAQS (Plateforme pour l’Amélioration continue de la Qualité des soins et de la Sécurité des patients), 30 participants issus des hôpitaux francophones ont bénéficié, en 2014, d’une formation sur l’optimisation de la gestion du système documentaire dans le cadre de l’accréditation hospitalière.

eN peRspeCtive…

Au vu de l’existence des risques organisationnels dans le domaine hospitalier, le secteur de l’ingé-nierie de la santé présente un réel potentiel pour les sciences de l’ingénieur.

À travers toutes les collaborations initiées, nous avons tissé un réseau de contacts (professionnels, académiques et sociétés scientifiques) en Belgique et en Europe. Et force est de constater que le leadership de la FPMs, en matière de gestion des risques orga-nisationnels, devient de plus en plus incontestable aux niveaux hainuyer, régional et fédéral.



L’uMONS a été reconnue par le SPF Santé Publique comme Centre d’Expertise Fédéral en matière de gestion proactive des risques hospitaliers.

COLLabOraTiONS ENTrE L’uMONS ET EPiCuray Docteur Jean-Pierre Sabot (Directeur Médical du Centre Hospitalier EpiCURA)

Dans le cadre du Centre de recherche UMHAP créé entre l’UMONS et le CHU Ambroise Paré, le Service de Biologie Humaine et Toxicologie s’est associé au Département de recherche clinique du CHU pour former l’« Unité de profiling biomédical ». L’objectif principal de cette unité est de développer des tests cliniques permettant un diagnostic, un suivi et des traitements sur mesure pour les patients atteints de pathologies telles que certains types de can-cers, des maladies neurologiques graves comme la maladie d’Alzheimer, ou encore les problèmes

de fertilité. L’approche expérimentale principale se base sur la métabonomique qui permet, à partir de l’analyse spectroscopique d’échantillons de sang, d’urine ou de salive, d’établir une signature méta-bolique complète, spécifique d’un individu et surtout caractéristique de son état de santé.

Actuellement, l’unité encadre trois thèses de doc-torat et quatre mémoires de Master en sciences biomédicales, dans les domaines du cancer du sein et de l’infertilité.

À ce jour, six mémoires ont été finalisés et l’unité se réjouit d’avoir vu, début janvier 2015, sa première thèse couronnée de succès. Ce travail expérimental, réalisé par le Docteur Raphaël Conotte, concernait l’étude des effets adverses d’un agent thérapeu-tique actif dans le traitement du cancer du rein à cellules claires. Cette recherche a été financée par la société pharmaceutique Pfizer et se poursuit par un volet clinique multicentrique.



Plusieurs éléments concourent à l’établissement de relations denses et constructives entre l’Université de Mons et le Centre Hospitalier EpiCURA. La même relative « jeunesse institutionnelle » pousse les deux structures dans la recherche d’un positionnement original et innovant. La même neutralité pluraliste les conduit à s’affranchir des piliers historiques et des idéologies dominantes, rompant ainsi avec une hyper-concurrence coûteuse et, en fin de compte, stérilisante. Enfin, la même proximité géographique et la même volonté de desservir la population régio-nale les stimulent à dynamiser les potentialités régionales, à y puiser une part importante de leurs ressources et à y motiver les talents.

Au-delà de ces considérations générales, en raison de la nature des choix stratégiques qui ont été les leurs, les deux structures trouvent aujourd’hui dans leur « core business » de nombreuses occasions de faire appel à leurs ressources respectives. La configuration géographique et fonctionnelle qu’ EpiCURA a décidé de donner à ses sites est innovante, et elle bouleverse les schémas organisa-tionnels hospitaliers classiques. Cette configuration va obliger les équipes hospitalières à un important effort managérial de « ré-engineering » dans lequel la qualité des procédures et les compétences en matière de gestion des projets et des risques organisationnels sont à l’avant-plan. La réponse institutionnelle au besoin de coordination dans la mobilité des personnes et des biens sera une composante essentielle au bon fonctionnement du trajet clinique des patients qui fréquenteront cet hôpital virtuellement unique mais configuré en plusieurs sites. De plus, le rassemblement géographique d’équipes provenant d’horizons et de cultures différentes va imposer un brassage

permanent de savoir-faire et de savoir-être, et les compétences managériales qu’il faudra déployer pour accompagner ces changements devront être à la hauteur des enjeux et de la complexité des processus. Quant à l’UMONS, forte de ses fleu-rons historiques, elle a développé des secteurs de recherche et d’enseignement qui répondent clairement à une volonté de s’implanter étroite-ment dans le tissu industriel et socio-économique régional, en particulier dans le domaine de la santé et des structures qui y sont impliquées. Ceci s’est récemment matérialisé par la création d’Instituts de recherche dont plusieurs concernent de près ou de loin les sciences de la santé, tels que l’Institut de recherche en biosciences, l’Institut de recherche en développement humain et en organisation, l’Institut de recherche en sciences et technologies de la santé, et l’Institut en sciences et en management des risques. Dans ce dernier domaine, la Faculté Polytechnique de l’UMONS s’est forgé une solide réputation dans le domaine très spécifique de la prévention et de la gestion des risques hospita-liers. Il est ainsi très remarquable qu’alors même qu’elle ne dispose pas d’une Faculté de Médecine complète, l’UMONS occupe une place de choix aux côtés des autres universités francophones au sein de la Plateforme pour l’Amélioration de la Qualité des soins et la Sécurité des patients (PAQS), qui s’est récemment mise en place.

Vu ces nombreuses synergies et leur évidente convergence d’intérêt, il était donc très naturel que plusieurs projets de collaboration entre EpiCURA et la Faculté Polytechnique de l’UMONS voient le jour. Concrètement, les collaborations thématiques suivantes ont ainsi été mises en chantier entre les deux structures au cours des derniers mois :

Participation de plusieurs cadres et responsables d’équipes d’EpiCURA aux programmes de forma-tion offerts par l’UMONS dans le domaine de la gestion de la qualité et des risques hospitaliers ;

Dans le cadre du TFE de la FPMs, assistance à la mise en place d’un processus d’amélioration continue dans le cadre de l’accréditation du ser-vice de radiothérapie d’EpiCURA ;

Participation de la Direction médicale et de plusieurs médecins d’EpiCURA au comité d’ac-compagnement d’une thèse de doctorat dont le thème porte sur la gestion des risques liés à la prescription des antibiotiques ;

En collaboration avec le Dr Lahcen El Hiki, nous menons trois projets sur :

– l’accompagnement méthodologique et opé-rationnel en vue de développer, au sein d’EpiCURA, une pratique de l’analyse pros-pective et rétrospective des incidents ;

– l’optimisation de la gestion des projets des équipes hospitalières avec renforcement de la vision « gestion des risques organisationnels », dans le cadre d’une intégration post-fusion des équipes d’EpiCURA, avec une application prioritaire dédiée à la réorganisation profonde des blocs opératoires d’EpiCURA ;

– l’accompagnement d’EpiCURA, dans la perspec-tive du processus d’accréditation hospitalière, pour analyser les processus ayant trait à la ges-tion documentaire, et l’aide à la rédaction d’un cahier des charges, technique et fonctionnel, en vue de l’acquisition par l’hôpital d’un système de gestion électronique des documents.

uNiTé DE PrOFiLiNg biOMéDiCaLy Prof. Jean-Marie Colet, Service de Biologie Humaine et Toxicologie (Faculté de Médecine et Pharmacie, UMONS)

quand la nature offre des solutIons thérapeutIques, LES iNgéNiEurS œuvrENT à LEur aCCESSibiLiTé avEC EFFiCaCiTé ET quaLiTéy Prof. Anne-Lise Hantson, Service de Génie des Procédés Chimiques et Biochimiques



Dans le domaine de la synthèse et de la production de molécules biologiquement actives ou à vocation thérapeutique, les recherches menées au sein du service de Génie des Procédés chimiques et biochimiques sont organisées suivant deux axes majeurs. Le premier concerne la recherche de voies de synthèse originales, transposables à l’échelle industrielle ou flexibles, en vue de produire des composés actifs identifiés, d’origine végétale ou animale, et d’en dévelop-per des bibliothèques de substances analogues qui présentent des propriétés pharmacologiques d’intérêt. Cette thématique s’inscrit dans les activités de recherche de l’Institut Santé.

Le second axe ambitionne le développement de technologies de production industrielle de protéines ou d’anticorps monoclonaux par voie biotechnologique en s’appuyant, d’une part, sur la transposition d’essais en petits volumes (de l’ordre de la centaine de millilitres) en bioréacteur de laboratoire d’un volume maximum de 5 litres et l’optimisation des conditions de culture et, d’autre part, sur la mise en œuvre d’outils de contrôle, de suivi et de monitoring des bioprocédés dans la philosophie de « Process Analytical Technology » insufflée par la Food & Drugs Administration dans le domaine de l’industrie pharmaceutique. Ces dernières recherches s’intègrent dans les activités de l’Institut des Biosciences et du Centre de Recherches BIOSYS.

CopieR La NatuRe pouR uNe pLus gRaNde diveRsité et uNe meiLLeuRe eFFiCaCité théRapeutique

De nombreux organismes vivants ont développé des mécanismes spécifiques de défense leur permettant de survivre dans des milieux hostiles, en présence de prédateurs ou de substances toxiques. Dans nombre de cas, ils produisent des substances organiques qui dégradent, repoussent, inhibent ou éliminent les espèces nuisibles. En s’attachant à la recherche et à l’isolement de ces composés aux propriétés multiples, les biologistes dénichent régulièrement des merveilles qui pourraient, si les propriétés pharmacologiques sont avérées et si les quantités disponibles sont suffisantes, constituer un réservoir de choix pour de nouvelles thérapies pour des maladies telles que les cancers, les maladies dégénératives,… Sur base de l’identification structurale de ces molécules, des bibliothèques de composés dérivés peuvent être construites et testées afin d’en sélectionner les plus intéressants, les plus actifs et spé-cifiques, mais aussi de comprendre leurs mécanismes d’action en modifiant certaines fonctions chimiques et étudiant leurs influences.

Malheureusement, si la nature est susceptible d’en produire un certain nombre, les quantités accessibles sont souvent très limitées soit de par les faibles concen-trations contenues dans les organismes, soit de par la difficulté d’obtenir ces organismes ou d’extraire les molécules d’intérêt avec des rendements suffisants.

À titre d’exemples, les bastadines ou les psammaplines, molécules naturelles extraites d’éponges marines, possèdent un ensemble de propriétés thérapeutiques parmi lesquelles : des activités anticancéreuses, antifouling, anti-angiogiéniques, anti-migratoires, antibactériennes… Les concentrations extractibles sur la bio-masse sèche de ces composés sont de l’ordre de quelques dixièmes de pourcent. Ces organismes marins vivant dans les océans Indien et Pacifique, sur des récifs coralliens, il est difficile d’en récolter de grandes quantités et leur culture en milieu artificiel s’est avérée peu concluante.

Des recherches sont donc menées, en collaboration avec le laboratoire de Cancérologie et Toxicologie expérimentale de l’ULB (Prof. Véronique Mathieu), afin de développer des voies de synthèse rapides et efficaces, en un nombre limité d’étapes et basées sur des composés biosynthétisables ou commercialement disponibles. Le schéma de production élaboré doit donc prendre en considération divers aspects : environnementaux, de sécurité, économiques et techniques.

Les synthèses étudiées tendent à réduire l’utilisation de solvants organiques et de composés dangereux ainsi que l’obtention de sous-produits non valorisables, en travaillant, quand cela est possible, en milieu aqueux et en substituant les voies chimiques par des voies biochimiques ou enzymatiques souvent plus sélectives. Les étapes de séparation des intermédiaires et composés finaux ainsi que leur purification sont aussi consommatrices de solvants. Afin de les faciliter, l’utilisation de phases solides (résines) supportant des réactifs et des produits est aussi à l’étude. L’optimisation des conditions expérimentales incluant, entre autres, l’utilisation du chauffage micro-onde ou les ultrasons est réalisée par l’exploitation de la méthodologie des plans d’expériences.

Les deux familles de molécules-cibles étudiées (Psammaplines et Bastadines) possèdent des structures chimiques présentant des motifs similaires (macro-molécules cycliques présentant des noyaux aromatiques). Ces spécificités rendent possible l’approche présentée ci-avant. Certains substrats sont des acides aminés susceptibles d’être produits par voie biotechnologique en exploitant des bactéries au départ de composés carbonés peu coûteux tels que le phénol, le catéchol ou le pyruvate ; de plus, l’utilisation des synthèses sur phase solide, largement développées au départ pour la production de peptides, est facilement exploitable avec ces derniers.

Toutes ces considérations mènent à divers schémas de synthèse qui doivent être testés et optimisés avant d’être exploités à plus grande échelle. À l’heure actuelle, ces schémas sont toujours en cours d’étude. Les premiers résultats ont permis d’obtenir une hémibastadine non halogénée et la psammapline A ainsi que certains de ses précurseurs et congénères qui seront testés pour leur éventuelle activité cytotoxique, cytostatique, …

découvrir une molécule qui soignera, ou mieux, guérira, n’est pas suffisant : il faut aussi être en mesure de la synthétiser à grande échelle avec efficience en assurant la qualité constante du produit. associant leurs connaissances à celles des biologistes, chimistes et médecins, les ingénieurs élaborent des voies de synthèse innovantes et des procédés biotechnologiques optimisés pour la production de molécules d’intérêt pharmaceutique accroissant, à terme, leur disponiblité pour le mieux-être de tous.



suivRe et CoNtRôLeR Les BiopRoCédés pouR assuReR uNe meiLLeuRe pRoduCtivité et uNe quaLité CoNstaNte des pRoduits de La saNté

Le second axe de recherche se focalise sur les bioprocédés exploitant tant les bactéries, les levures, les fungi que les cellules animales en vue de produire des molécules actives (protéines, anticorps monoclonaux). La gestion de ce type de procédé doit prendre en considération de nombreux aspects tels que l’asepsie, les cinétiques et conditions de croissance (température, pH, concentrations,…), les conditions de production du produit d’intérêt, l’aération, l’agitation, l’alimen-tation en milieu frais, le soutirage du milieu vicié et la récolte des composés biologiques. Autant de sources de variation qui rendent le maintien de la qualité et de la productivité de ces systèmes difficile et lié étroitement à la qualification et l’expérience du personnel, sans avoir parfois la maîtrise exacte de l’effet de tous ces paramètres sur le déroulement du bioprocédé ou sur la compréhension de certaines dérives constatées. Les bioréacteurs exploités à l’heure actuelle sont souvent équipés en ligne d’un nombre très restreint de mesures (pH, oxygène dissous, densité cellulaire, concentrations de CO2 et O2 dans la phase gazeuse), ce qui explique la difficulté d’anticiper les éventuelles déviations et, par conséquent, de contrôler à l’optimum le procédé.

Pour répondre en partie à ces problèmes, divers outils sont en cours de dévelop-pement en collaboration avec le laboratoire d’Automatique de la FPMs, le groupe 3BIO de l’ULB, l’IBMM et certaines sociétés pharmaceutiques (UCB-Pharma et GSK Biologicals). Des capteurs logiciels, des suivis par spectroscopies proche infrarouge ou Raman, des modélisations de schémas métaboliques permettant d’optimiser les productivités, les commandes non linéaires… sont autant de pistes étudiées dans cette optique.

Les ingénieurs élaborent des voies de synthèse innovantes et des procédés biotechnologiques optimisés pour la production de molécules d’intérêt pharmaceutique accroissant, à terme, leur disponiblité pour le mieux-être de tous.

Les capteurs logiciels sont des systèmes permettant d’obtenir l’image d’un paramètre souvent critique du bioprocédé lorsqu’aucune sonde ou technique analytique n’est disponible pour sa mesure directe. Il est développé sur base d’estimateurs d’état qui, grâce aux analyseurs traditionnellement installés sur les bioréacteurs, vont estimer le paramètre non mesurable. À partir de ces valeurs, il est possible de contrôler le procédé en manipulant des débits d’ali-mentation en milieu frais, en oxygène, en CO2,… et de l’amener au plus près du fonctionnement optimal.

L’accroissement de la disponibilité de mesures en ligne est primordial et des suivis des cultures cellulaires sont réalisés par spectroscopies (proche infrarouge ou Raman) grâce à des sondes immergées dans les bioréacteurs et fermenteurs avec, pour avantage majeur, d’accroître le nombre de don-nées disponibles améliorant la connaissance du procédé et de son évolution temporelle. Ces méthodes analytiques spectrales nécessitent des calibrations multivariées, des validations et des modélisations mathématiques qui per-mettent, ensuite, de quantifier, avec un seul système, nombre de composés comme le glucose, le lactate, l’ammonium, la glutamine, les protéines,… la biomasse. Ces développements demandent une validation par des méthodes analytiques de référence telles que la chromatographie liquide ou les dosages enzymatiques traditionnellement utilisés hors ligne dans ce secteur.

Les anticorps monoclonaux ou protéines recombinantes produits à partir de ces cultures de cellules animales sont menées en bioréacteurs. Une haute productivité implique des concentrations cellulaires élevées, obtenues par la mise en œuvre de modes de culture en perfusion, c.-à-d. en assurant une alimentation continue de milieu de culture frais et un soutirage du milieu de culture appauvri en substrats essentiels et contenant les métabolites, dont certains, produits durant la culture, présentent un caractère inhibiteur de croissance. La maximisation de la productivité peut être envisagée grâce à une optimisation dynamique du milieu de culture (débits d’alimentation et de soutirage, adaptation en temps réel de la composition de l’alimentation) et à la construction de modèles mathé-matiques représentatifs du procédé et de son évolution. Ces derniers sont à la base de l’élaboration d’outils de supervi-sion en temps réel permettant d’assurer la reproductibilité de lot en lot et de la mise en œuvre de boucles de régulation basées sur les commandes adaptatives non linéaires robustes qui offrent, dans ce cadre une alternative intéressante, permettant d’optimiser les procédés de l’industrie pharmaceutique.

BASTADINE 24

PSAMMAPLINE(S)

dIFFuSIon deS SCIenCeS

L’iMPrESSiON 3D, de la technologIe aux applIcatIons, une affaIre d’IngénIeur !Journée Etudiant d’un jour en Polytech du 30 octobre 2014y Dominique Wynsberghe, SciTech²

à l’heure où le virtuel a le vent en poupe, près de 140 jeunes se sont pressés à la polytech pour découvrir les secrets de l’impression 3d ainsi que les implications de l’ingénieur autour de cette technologie.

L’imprimante 3D est un beau projet d’ingénierie en soit. Elle fait intervenir bien des spécialités d’ingé-nieurs. À commencer par les spécialistes en chimie et sciences des matériaux qui jouent un rôle important dans la recherche et l’optimisation des matériaux alimentant les imprimantes mais aussi dans les pro-cessus de solidification des matières mises en œuvre. L’imprimante 3D est également un challenge tech-nologique pour l’ingénieur mécanicien qui intervient tant dans la conception de l’imprimante elle-même que dans l’usage que l’on peut en avoir. En parlant d’usage, au fait, à quoi sert une imprimante 3D ?

L’imprimante 3D constitue une réelle plus-value dans le monde de la fabrication de pièces quelles qu’elles soient. En effet, elle permet d’obtenir, dès les premières étapes de conception et sans devoir déve-lopper d’outillage, l’objet en création. Intéressant ? Bien sûr car c’est évidemment beaucoup plus pratique d’évaluer un objet en 3 dimensions en le tenant en main, en l’ayant sous les yeux, plutôt qu’en consultant des plans 2D ou même une représenta-tion 3D sur un écran d’ordinateur.

Au cours de la matinée, près de 140 jeunes ont suivi un cours d’initiation aux techniques de fabri-cations additives – nom donné aux techniques de fabrication par ajout de couches successives de matière – techniques dont fait partie l’impres-sion 3D. Au cours de son exposé, le professeur Enrico Filippi, responsable du service de Génie mécanique à la Polytech, a présenté les différentes techniques d’impression, leurs avantages et leurs inconvé-nients. Il a également mis en évidence l’importance de la qualité du fichier informatique développé en

CAO (Conception Assistée par Ordinateur) sur la mise en œuvre de l’impression et la qualité du résultat.

Ensuite, Julien Magnien, ingénieur projet dans le département Additive Manufacturing du SIRRIS, a présenté les applications actuelles et les challenges à venir mettant ainsi en évidence le potentiel extraor-dinaire pour l’ingénieur au service de la société. Allègement ou amélioration de pièces techniques, fabrication de bijoux originaux, agrandissements ou réductions, pièces sur mesure… sont autant de créneaux d’applications des imprimantes 3D en particulier et des fabrications additives en général. Une multitude de domaines sont concernés, de la mécanique au biomédical, de la construction à l’ali-mentation, du design au spatial…

L’après-midi, place à la pratique et à la rencontre des ingénieurs dans les entreprises. Les élèves se sont rendus, accompagnés de scientifiques de l’UMONS, dans l’entreprise de leur choix. FABLAB et ADDIPARTS à Mons, OPTEC à Frameries, VIGO UNIVERSAL à Namur et SIRRIS à Gosselies ont accueilli des groupes d’une trentaine d’élèves afin de montrer leurs équipements dans le domaine de la fabrication additive, de présen-ter les produits fabriqués, leurs spécificités, les challenges actuels et futurs, les différents profils de personnes qui y travaillent... Ce fut une belle occasion d’approcher le rôle de l’ingénieur dans son contexte et de prendre conscience qu’il ne travaille pas seul et intervient dans des domaines parfois bien surprenants.

Au terme de cette journée, les élèves de la 4ème à la 6ème secondaire ont bien compris que l’impres-sion 3D n’est pas un gadget mais bien un outil très utile notamment dans la conception de produits ou la réalisation de pièces techniques particulières et ce dans une multitude de domaines.

Remerciements

Nous remercions vivement le Professeur Enrico Filippi et Monsieur Julien Magnien, nos remar-quables conférenciers du jour, ainsi que les entreprises précitées qui nous ont ouvert leurs portes pour une après-midi de découverte et de partage d’expériences fort appréciés. Nous remer-cions également chaleureusement le Professeur Pierre Dehombreux, Doyen de la Polytech, qui a présenté, en introduction à la journée, les études d’ingénieur civil ainsi que les débouchés, et nos guides accompagnateurs de visite, à savoir Mesdames Justine Rodriguez et Soizic Mélin et Messieurs Maxime Duménil, Jean Ledocq, Philippe Boelpap, Jean-Marc Godart et Victor Ioan Stanciu. Et enfin, nous remercions la Faculté de Médecine et Pharmacie pour le prêt de ses boitiers de vote pour le quizz traditionnel de fin de matinée. Quizz nous a montré une fois de plus que les jeunes ont une capacité d’assimilation extraordinaire !

Ces activités sont organisées par SciTech² en étroite collaboration avec la Faculté Polytechnique de Mons et avec le soutien de la DGO6 du Service Public de Wallonie.

Prochaine édition des journées Etudiant d’un jour en Polytech :

JeuDi 19 FeVrier 2015Thématique :

Génie civil et jeux vidéo





Où iMPriMEr EN 3D à MONS ? au fablab bIen sûr !

mais pas seulement ! Le FabLab mons est équipé, outre de 3 imprimantes 3d (dont une professionnelle), d’une graveuse, d’une découpeuse, d’un scanneur 3d, d’une table traçante, …

Le 9 octobre 2014 fut inauguré le FabLab de Mons dans les locaux du site Polytech de la rue du Joncquois. Il a été mis en place conjointement par l’UMONS (au travers de son Institut Numédiart), l’école supérieure des Arts (ARTS²), la Haute école en Hainaut (HEH), l’asbl Progess – La Maison du Design, l’asbl Transcultures et l’asbl Technocité, et fédère les initiatives montoises avec d’autres partenaires : le Mundaneum, la ville de Mons et Mons 2015. Une antenne en ville est même pré-vue dès le 12 mars 2015 au sein du café Europa (Mons 2015) !

Ce laboratoire de fabrication (FabLab est la contrac-tion de « FABrication LABoratory ») est le seul à Mons (il n’existe que quelques FabLabs en Belgique). Au même titre que ces autres ateliers mécanico-numé-riques (le premier a vu le jour aux USA, il y a une dizaine d’années, au prestigieux Massachusetts Institute of Technology), il se veut être un lieu ouvert qui propose une chaîne numérique intégrée de la conception à la fabrication. Il privilégie ainsi le do it yourself (faites-le vous-même), le learning by doing (l’apprentissage par la pratique) et le do it with others (faites-le avec les autres).

Un FabLab est généralement équipé de systèmes de CFAO (Conception et Fabrication Assistées par Ordinateur) et de machines de fabrication de niveau professionnel peu coûteuses, capables de produire des objets, relativement facilement et rapidement. Il s’adresse aux entrepreneurs, aux designers, aux artistes, aux bricoleurs, mais surtout aux étudiants afin de mettre en prototype rapidement toute pièce issue d’une phase de conception. Les FabLabs veulent remettre le « faire » au cœur de l’appren-tissage des technologies en offrant à leur public la possibilité de s’approprier la fabrication numérique personnelle. Ils favorisent le partage des compé-tences et les approches collaboratives pour créer et fabriquer à peu près tout ce que l’esprit humain est capable d’imaginer de beau, d’utile, de surprenant et d’innovant. Ils sont en même temps des lieux de formation, de loisir, de business et des plateformes d’innovation.

Le FabLab Mons est ouvert aux étudiants de l’UMONS et aux étudiants du pôle hainuyer, aux publics des différents partenaires et au grand public. Outre les machines mentionnées plus haut, il est équipé d’un parc de PCs équipés de logiciels de CFAO ainsi que d’un atelier mécanique et d’un atelier électronique. Avec ce FabLab, la Polytech de l’UMONS veut :

UN CERvEaU EN 3D ! Le laboratoire FabLab a également collaboré avec la Faculté de Médecine de l’Uni-versité de Mons en imprimant en 3 dimensions un cerveau humain. Cela permet aux professeurs de montrer les dif-férentes parties d’un cerveau sur une représentation qui est, disons-le, plus propre et plus durable qu’un vrai cerveau. Quel bel exemple de collaboration entre l’ingénierie et la médecine!

proposer une pédagogie active ;

stimuler la créativité de ses étudiants ;

les impliquer dans des expériences collaboratives ;

stimuler l’esprit d’entreprise ;

susciter des vocations pour les métiers techniques auprès des plus jeunes.

Après avoir installé le FabLab, pris en main les techniques, défini les modalités de fonctionnement, la phase de formation des formateurs est en cours. Viendra ensuite la phase cruciale du processus qui consiste à créer une communauté dynamique, créative et communicante. FabLab

MoNsRue du Joncquois 53 – Mons

[email protected]

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fablabmons.be

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PrENEz LES COMMaNDES DE vOTrE rObOT !y Maxime Duménil, SciTech²

Bienvenue à la première « Journée de la Robotique à Charleroi » !

La robotique, élégante mise en œuvre de tech-niques et de sciences telles que la mécanique, l’électronique, le mimétisme, l’intelligence arti-ficielle, l’informatique…, est un domaine dans lequel les défis sont permanents. On ne compte plus les prouesses des robots : interventions en environnement hostile, chirurgie de précision à distance…

La programmation, quant à elle, constitue l’outil indispensable au bon fonctionnement du robot. Des codes de plus en plus complexes sont ima-ginés pour réaliser des tâches de plus en plus spécifiques.

Cependant, la robotique reste encore l’apanage des spécialistes. Et la programmation n’est sou-vent abordée qu’au début de l’enseignement supérieur alors qu’elle devient pourtant incon-tournable dans un monde qui, aujourd’hui, est de plus en plus orienté vers le numérique.

A l’heure actuelle, les plus petits comme les plus grands peuvent imaginer écrire les programmes afin de créer un mini jeu vidéo, programmer leur propre instrument de musique… puisque les outils existent. Pour initier à ces domaines émergents, la Faculté polytechnique de mons (UMONS) et scitech² (Centre de diffusion des sciences et des techniques de l’Université de Mons) ont donc proposé à des élèves de 5ème et de 6ème secondaire de Charleroi une journée d’initiation ludique et intuitive. Les jeunes, acteurs de leur formation, ont découvert, par la pratique, la programmation et la robotique !

Trois technologies distinctes ont été exploitées durant cette journée.

Premièrement, Lego Mindstorm. Depuis 1998, Lego propose une gamme de produits liée à la robotique. L’idée est assez simple : imaginer un robot que l’on peut construire avec la brique mythique et ensuite pouvoir le programmer à l’aide d’un petit ordinateur embarqué. Des moteurs sont fournis pour que le robot puisse se déplacer et des capteurs (son, lumière, couleur, distance,…) vont lui permettre de « percevoir » son environnement.

Deuxièmement, Raspberry Pi. Il s’agit d’un nano-ordinateur – pas plus grand qu’une carte de crédit – qui est destiné à l’apprentissage de la programmation informatique. Il a été modifié pour gérer l’ensemble des moteurs et des capteurs liés au Lego Mindstorm. Cette nouvelle version porte la dénomination de Brick Pi.



Troisièmement, Scratch. C’est un langage de programmation visuel utilisé pour construire facilement un code en assemblant des boites préprogrammées. Ce langage présente l’avantage d’être accessible aux novices mais de permettre aussi aux plus aguerris d’aller plus loin dans la programmation.

En pratique, les jeunes ont utilisé les capteurs, les moteurs et les différentes pièces Lego pour construire leur robot, Brick Pi comme ordinateur de bord et Scratch pour le programmer.

de La CoNNaissaNCe zéRo à La CoNstRuCtioN de LeuR pRemieR RoBot

Après une brève présentation des métiers de l’ingénieur et des technologies, la matinée a débuté par la construction du robot, ainsi que par une initiation à la programmation sur PC à l’aide de Scratch. En une vingtaine d’étapes, il leur a été proposé de découvrir les bases du codage : réaliser une boucle infinie et une boucle qui ne s’exécute que sous certaines conditions, introduire des variables aléatoires…

Les bases de la programmation étant acquises, les élèves ont programmé leur robot via le nano-ordinateur Brick Pi afin qu’il puisse exécuter des tâches simples : avancer, reculer, tourner, s’arrê-ter devant un obstacle ou au niveau d’une ligne

noire… Il s’agissait de se familiariser avec les différentes technologies utilisées.

L’après-midi a été consacré à une mise en situa-tion réelle. Les participants ont pris connaissance d’une liste de tâches à réaliser : avancer en suivant la ligne noire, tourner à droite à la rencontre d’un point rouge, parcourir un couloir en évitant des obstacles placés aléatoirement… l’objectif étant d’appliquer à des situations concrètes tout ce qui avait été vu au cours de la matinée.

Un petit concours a été organisé pour récompen-ser les élèves dont le robot est arrivé à réaliser toutes ces tâches le plus rapidement possible. À la fin de la journée, les élèves ont présenté leur robot ainsi que leurs codes et ont confronté leurs impressions !

Le retour des élèves qui ont participé à cette jour-née a été très positif. Ils ont pu découvrir des disciplines actuelles tout en se voyant progresser rapidement. Un des élèves a même relevé : « C’est impressionnant : en moins d’une journée, on peut avoir un petit robot qui fonctionne. On peut même le programmer facilement, en fait… ». Un profes-seur de Charleroi, ayant également participé aux différentes activités de la journée, a souligné le caractère particulièrement pertinent du projet.

Vive la réflexion, l’expérimentation, la technolo-gie… en deux mots, vive la Robotique !

WaLibi, quand la physIque rend baba!Journée espace et physique à Walibi du 14 octobre 2014y Dominique Wynsberghe, SciTech²



Chute libre, moteurs linéaires, mouvement circulaire, freinage magnétique, décollage de lanceurs spatiaux… autant de sujets qui sont devenus très concrets pour 450 jeunes grâce au laboratoire géant que constitue le parc d’attraction walibi quand il est investi par les physiciens et les ingénieurs.

Ce 14 octobre 2014 a eu lieu la deuxième édition de la journée Physique à Walibi dont l’objectif est d’expérimenter la physique et les sciences de l’ingénieur appliquées aux attractions à sensations.

Deuxième édition mais certainement pas une simple répétition de 2013. Et pour cause… L’an passé, tous les acteurs de la journée se sont pris au jeu et en particulier le laboratoire de Physique générale de la Polytech qui, depuis, a développé de nouveaux outils spécifiques tels qu’accéléromètres et altimètres. Grâce à ces équipements, les élèves ont pu prendre les mesures en temps réel durant la montée et la chute de la Dalton Terror. Mieux, les données recueillies ont été enregistrées et remises aux professeurs de phy-sique qui travaillent maintenant avec les données réelles recueillies par leurs élèves. Au-delà de l’aspect plaisant de travailler avec ses propres données, l’aspect pédagogique majeur réside dans le fait que l’information recueillie correspond à la réalité du phénomène : ce n’est pas une loi théorique avec des lignes bien droites et des courbes bien nettes. Les données portées en graphique sont entachées de « bruit » dû notamment aux vibrations. Certains aspects négligés lors des prévisions théoriques apparaissent clairement sur le graphique réel et mettent en évidence les phénomènes auxquels ils sont dus (comme l’influence des aimants utilisés pour le freinage magnétique). Bref, de quoi tirer de belles exploitations de cette journée.

Cette année, nous avons également reçu un invité de marque, Monsieur Marc Toussaint, ingénieur travaillant à l’ESA (Agence Spatiale Européenne). Il nous a fait vivre sa passion des lanceurs sans lesquels les satellites qui nous facilitent tant la vie ne pourraient être mis en orbite. Là aussi, les applications des théories telles que la gravitation étaient de mise. Ce fut l’occasion d’un discours positif illustrant que lorsqu’on veut, on peut ! Qu’il faut rêver et s’accrocher à ses rêves et qu’avec de l’enthousiasme et de l’ardeur, les rêves les plus fous peuvent se réaliser. Un beau message d’espoir, de foi en l’avenir qui est entre les mains des adultes de demain.

Bilan de cette journée : les équipes de Walibi et de l’UMONS sont toujours aussi enthousiastes et ont déjà des projets pour le futur, les représentants du Fonds Tilmon qui soutient financièrement cette activité étaient ravis, les élèves étaient visiblement très heureux de cette journée d’excursion scientifique et les professeurs tout aussi enthousiastes et pressés d’exploiter les données collectées en classe.

En conclusion, nous sommes tous d’accord pour dire qu’il faut réitérer cette belle expérience !

Cette activité a été organisée par SciTech² en étroite collaboration avec Walibi, le service de Physique générale de la Faculté Polytechnique de Mons et avec le soutien du Fonds Tilmon de la fondation Roi Baudouin.

Les activités de SciTech² bénéficient du soutien de la DGO6 du Service Public de Wallonie.

17 thèses de doctorat en 10 mois ! qui dit mieux ?

Elimination des composés acides (CO2 et H2S) du biogaz par adsorption sur solides hybrides poreux : Sélection d’adsorbants par études thermodynamiques et cinétiquesy NOM : Dr Sébastien Vaesen

SERVICE : Thermodynamique et Physique Mathématique PROMOTEUR : Prof. Guy De Weireld

PoLyteCH doCt’ neWS

En ce début de 21ème siècle, l’un des principaux défis de l’Homme concerne l’énergie, tant au niveau de sa production que de son utilisation. La diminution des ressources fossiles disponibles poussent les fournisseurs d’énergie à se tourner vers des gisements plus « sales » ou vers des énergies alternatives renouvelables, tels que la production de biogaz à l’aide de biomasse. Ces sources de méthane nécessitent une ou plusieurs étapes de purification avant leur utilisation ou leur injection dans les réseaux de distribution. En effet, les mélanges gazeux produits contiennent principalement du CH4 mais également des impuretés présentes en quantités plus ou moins importantes, telles que le CO2, ou en des concentrations plus faibles, telles que l’H2S.

Les procédés d’adsorption, notamment ceux modulés en pression (Pressure Swing Adsorption – PSA), et déjà utilisés pour la production d’H2 ou d’air enrichi, pourraient constituer un choix technologique intéressant pour la purification de ces gaz. Ces procédés nécessitent généralement moins d’énergie pour la régénération que des procédés largement répandus pour ce type de purification, tels que les procédés à absorption chimique, tout en permettant l’élimination conjointe de ces deux composés acides, le CO2 et l’H2S.

L’étude et la mise au point de ces procédés PSA passent par la sélection d’un adsorbant efficace. Ce matériau se doit de présenter de bonnes capacités d’adsorption, des affinités préférentielles, ou sélectivités, pour les composés à éliminer (le CO2 et l’H2S), par rapport au composé à purifier (le CH4). Il se doit également de permettre la diffusion des adsorbats afin de favoriser la régénérabilité et d’optimiser les performances.

Dans cette optique, un intérêt tout particulier a été porté sur les Metal-Organic Framework (MOFs), classe récente de matériaux hybrides. Cette famille de matériaux est très vaste, de par l’immense choix de ligands organiques, fonctionnalisés ou non, et de centres métalliques. Ils possèdent des structures variées dont certaines sont poreuses et ont déjà montré leurs intéressantes caractéristiques dans de nombreux domaines d’application tels que la sépa-ration ou la purification de mélanges gazeux.

Une méthodologie de sélection d’adsorbants pour des applications PSA a été développée dans le cadre de ce travail. Elle se compose de mesures expérimentales, avec le relevé d’isothermes d’adsorption et de courbes de percée, par une installation mise au point dans le cadre de ce travail, et de simulations, par l’utilisation de modèles d’équilibre thermodynamique et du comportement dynamique dans une colonne d’adsorption. Ces mesures et ces modèles ont permis, après détermination des paramètres d’équilibre et cinétiques pour chaque couple adsorbat-adsorbant, de simuler des procédés PSA et de comparer ainsi les performances des différents adsorbants.

Ainsi, bien que présentant les capacités d’adsorption les plus faibles par rapport à d’autres MOFs, le MIL-125(Ti)-NH2 s’est montré le plus performant de par la diffusion très favorable des composés à l’intérieur de celui-ci et sa bonne sélec-tivité. À l’opposé, la zéolithe 13X, matériau de référence pour les applications de séparation des gaz, bien que présentant des capacités d’adsorption bien supérieures et une très grande sélectivité, a montré ses limitations de par sa faible régénération durant des procédés aux cycles rapides tels que les PSA.

Résumer en quelques lignes trois, voire quatre ans de recherche scientifique de haut niveau n’est pas une tâche facile. Ce polytech doct’News reprend, à notre demande, certains résumés de tra-vaux menés dans différents départements de la Fpms. Félicitons d’ores et déjà ces nouveaux docteurs en sciences de l’ingénieur, mais n’oublions pas les autres chercheurs de la polytech dont le résumé de thèse n’a pu trouver place dans ce numéro, à savoir :

dr alexey Faustov (advanced fibre optics temperature and radiation sensing in harsh environments) dans le service d’electromagnétisme et télécommunications ;

dr dominique hautcoeur (Céramiques poreuses anisotropes par congélation orientée : contrôle des microstructures et applications fonctionnelles) dans le service de science des matériaux ;

dr dorian deschuyteneer (dépôt par laser de compo-sites céramique-métal à haute performance destinés au durcissement superficiel de pièces antiusure) dans le service de science des matériaux ;

dr François debrabandere (Computational methods for industrial Fluid-structure interactions) dans le service de Fluides-machines ;

dr Laurent Jojczyk (Contribution to energy efficient Communica-tion architectures based on heterogeneous NoC design) dans le service d’electronique et microélectronique ;

dr maria astrinaki (performative statistical parametric speech synthesis applied to interactive designs) dans le service de théorie des Circuits et traitement du signal ;

dr matthieu duvinage (towards effective Non-invasive Brain-Computer interfaces dedicated to ambulatory applications) dans le service de théorie des Circuits et traitement du signal.


Notre vie moderne se conjugue avec des technolo-gies embarquées desquelles nous attendons le plus grand nombre de fonctionnalités envisageables, la plus grande autonomie énergétique possible et un très bas coût. Le smartphone, les tablettes wifi et autres lecteurs multimédias en sont des exemples frappants. Pour y arriver, la solution passe par l’intégration de tout le système dans une même puce, nommée System on Chip (SoC) en anglais.

De toutes les parties des systèmes intégrés sur puce actuels, nos travaux ont porté sur l’une des parties les plus difficiles à concevoir, les systèmes radiofré-quences de courte portée. En effet, ceux-ci doivent répondre à la fois à une faible puissance d’émission, un faible coût, une petite taille, un fonctionnement sur batterie, l’incertitude de propagation « indoor » et l’exploitation des bandes encombrées sans licence. À cela s’ajoute le fait que, suite à leur succès, leur

durée de vie diminue pendant que leur temps de conception doit être réduit pour rester compétitifs sur le marché. Toutes ces caractéristiques font de la conception des dispositifs radiofréquences (RF) de courte portée un vrai challenge.

L’objectif de notre thèse était de proposer une méthodologie et des outils permettant d’accé-lérer et de faciliter la conception des systèmes RF de courte portée. Notre travail s’est basé sur l’optimisation multiobjectif pour proposer des spéci-fications précises, optimales et réalistes à différents niveaux de conception, y compris dans le cadre de la réutilisation des circuits déjà conçus. À l’aide de certains outils que nous avons réalisés, il est pos-sible d’automatiser le passage de certains niveaux hiérarchiques vers d’autres. Nos modèles multiabs-tractions assurent des liens entre les paramètres de différents niveaux d’abstraction d’un même bloc,

indépendamment des environnements de travail. De cette façon, ils permettent le travail en parallèle d’équipes issues de domaines différents, depuis la spécification jusqu’à l’implémentation physique.

Notre contribution a été validée avec succès grâce à la réalisation physique d’un amplificateur à faible bruit (LNA) à partir d’un standard.

Conception des systèmes radiofréquences (rF) de courte portée à base des modèles multiabstractions et de l’optimisation multiobjectify NOM : Dr Papy Ndungidi Kiazayila

SERVICE : électronique et Microélectronique PROMOTEUR : Prof. Carlos Valderrama & Prof. Carlos Dualibe EN COLLABORATION AVEC BCRC

Traitement acoustique du rirey NOM : Dr Jérôme Urbain

SERVICE : Théorie des Circuits et Traitement du Signal PROMOTEUR : Prof. Thierry Dutoit


La communication humaine n’est pas que verbale. Si les mots transmettent de l’information, celle-ci est complétée par de nombreux autres signaux (tels que notre intonation, nos expressions faciales et nos mouvements) pour nuancer nos propos et véhiculer nos émotions. Le rire est l’un des plus importants signaux para-linguistiques. Et également le plus plaisant ! Avec les avancées technologiques en reconnaissance et synthèse de parole et l’essor des interactions homme-machine, il devient dès lors primordial de développer des méthodes de détection, de caractérisation et de synthèse du rire afin de rendre ces interactions plus naturelles et agréables.

Au cours de cette thèse soutenue par le projet Européen ILHAIRE, nous avons analysé les propriétés acoustiques et phonétiques du rire afin de pouvoir le

caractériser automatiquement et synthétiser des sons de rires à partir de transcriptions phonétiques. Dans un premier temps, nous avons enregistré une base de données de rires, en plaçant tour à tour 24 sujets équipés d’un microphone devant une vidéo humoristique. Nous avons ensuite transcrit phonétiquement chacun des rires de la base de données et annoté l’évolution de l’intensité émotionnelle au cours de chaque rire.

Ces données nous ont permis de développer des méthodes de caractérisation automatique : à partir d’un fichier-son de rire, nous pouvons désormais obtenir automatiquement l’évolution de son intensité émotionnelle au cours du temps et sa transcription phonétique. Nous avons pour cela entraîné respectivement des réseaux de neurones et des Modèles de Markov Cachés.

Nous avons également développé différentes méthodes de synthèse de rire, toujours à l’aide de Modèles de Markov Cachés. Nous pouvons produire un rire sonore à partir soit d’une trans-cription phonétique, soit d’une courbe d’intensité. La qualité des rires obtenus a été validée par des tests perceptifs auxquels ont participé de nombreux évaluateurs.

Les applications de cette thèse couvrent de nombreux domaines tels que des études psy-chologiques de perception du rire, les jeux vidéo, des coaches ou compagnons virtuels, …

On n’a pas fini de rire ! :-)





Evaluation des performances de la couche MaC (Media access Control) des protocoles iEEE 802.11a/b/g/n/ac utilisant des architectures radio-sur-fibrey NOM : Dr Sébastien Deronne

SERVICE : Electromagnétisme et Télécommunications PROMOTEUR : Prof. Sébastien Bette & Prof. Véronique Moeyaert

revêtements fonctionnels sur réseaux de bragg fibres : de la synthèse à la détection physique et chimiquey NOM : Dr Jean-Michel Renoirt

SERVICE : Science des Matériaux / d’Electromagnétisme et de Télécommunications PROMOTEUR : Prof. Marjorie Olivier & Prof. Patrice Mégret

Etant donné la présence de plus en plus importante de la fibre optique au sein des réseaux de télécommunication et l’omniprésence des systèmes de transmission sans fil, la technologie radio-sur-fibre est une solution qui est envisagée afin de combiner les avantages des transmissions optiques (capacité de transmission élevée, faible atténuation, …) avec ceux offerts par les transmissions sans fil (mobilité accrue, …).

D’autre part, puisque la famille de normes IEEE 802.11 (aussi appelée Wi-Fi) est de plus en plus utilisée dans les réseaux d’accès, notre travail s’est focalisé sur l’étude des performances des protocoles correspondants lorsqu’ils sont utilisés dans une architecture radio-sur-fibre.

Dans ce type de systèmes, le point d’accès Wi-Fi utilise une architecture optique pour transmettre le signal radio vers plusieurs antennes distribuées, qui jouent ainsi le rôle de points d’accès déportés. Cela permet, entre autres, d’augmenter la couverture du réseau et d’améliorer son efficacité énergétique.

Malgré les nombreux avantages offerts par ce type de réseaux, le fait d’uti-liser une architecture radio-sur-fibre au lieu d’un système de transmission Wi-Fi classique entraine cependant une augmentation importante du délai de propagation et modifie considérablement la topologie du réseau.

L’objectif de cette thèse de doctorat était donc de vérifier la viabilité de ce type de réseaux, de déterminer les performances obtenues et d’optimiser les paramètres des différentes normes IEEE 802.11 pour ce type de déploiement. Pour ce faire, nous avons réalisé un simulateur complet (basé sur Network

Simulator 3) capable de modéliser une transmission radio-sur-fibre et prendre en compte l’ensemble des mécanismes utilisés par les normes en question. En parallèle, une plateforme expérimentale ainsi qu’un modèle théorique ont été développés afin de valider notre outil de simulation.

Nous avons ainsi démontré que les normes IEEE 802.11 restent fonctionnelles dans une architecture radio-sur-fibre. Néanmoins, nous avons montré qu’il est nécessaire d’adapter certains paramètres de la norme en fonction de la configuration du réseau afin de garantir de meilleures performances.

Ils sont partout, ils nous entourent, nous sur-veillent, nous protègent. Les capteurs ont envahi notre quotidien, du chauffe-eau à la voiture, dans les smartphones et autres appareils connectés. La recherche dans ce domaine est très active de par la grande demande de nouvelles fonctionnalités pour l’amélioration de notre niveau de vie et des performances des installations, notamment pour le respect de l’environnement.

L’objectif principal et prospectif de la thèse est de démontrer que de nouveaux capteurs physiques et chimiques peuvent être obtenus en se basant sur la technologie des fibres optiques en stan-dard télécom, c’est-à-dire guidant de la lumière infrarouge autour de 1550 nm. La technologie-clé employée se base sur les réseaux de Bragg fibrés,

judicieusement. Les avantages inhérents sont les suivants : interrogation à longue distance, immunité aux interférences électromagnétiques et faible encombrement.

Lors de ce travail, un détecteur d’infrarouge sur un réseau de Bragg fibré uniforme a été déve-loppé (détection incendie précoce). Une demande de brevet est en cours et ce bolomètre a été primé dans une grande conférence en photo-nique. Ensuite, l’usage de réseaux de Bragg fibré incliné (TFBG) a permis la réalisation d’un capteur de pH, d’un capteur de Zn2+ ainsi que le suivi de croissance d’un polymère sur une surface. Les performances des TFBGs en terme de réfractométrie ont également été améliorées grâce à différentes techniques, notamment grâce

à la résonance de plasmon localisée sur TFBG au moyen de nanofils d’argent alignés. Une sen-sibilité élevée (>600 nm/RIU) a été démontrée sur une large gamme d’indices de réfraction. Cette dernière réalisation fournit naturellement les perspectives du travail : le développement de capteurs (bio)chimiques à base de TFBGs enrobés de nanoparticules.

Cette thèse a été réalisée dans le cadre du pro-gramme d’excellence de la Wallonie : Opti2Mat. Le capteur de Zn2+ et le monitoring de polymères ont été réalisés en collaboration avec des services de la Faculté des Sciences de l’UMONS. Un séjour à la Carleton University à Ottawa (Canada) pour la réalisation de nanofils d’argent (bourse de voyage FWB) a couronné ce travail.


géomicrobiologie des dépôts bactériens ferrugineux : influence des facteurs biologiques et environnementaux sur l’oxydation du fer en milieu continental y NOM : Dr Séverine PapierSERVICE : Géologie Fondamentale et AppliquéePROMOTEUR : Prof. Jean-Marc Baele

amélioration du suivi de la contamination des sols et des eaux souterraines dans le cadre de la gestion des risques environnementauxy NOM : Dr Adélaïde Etienne

SERVICE : Géologie fondamentale et appliquée PROMOTEUR : Prof. Olivier Kaufmann

Les bactéries ferro-oxydantes sont des micro-organismes particuliers capables d’oxyder le fer ferreux en fer ferrique. Elles forment des dépôts de couleur ocre, appelés mattes bactériennes fer-rugineuses, qui peuvent obstruer les canalisations industrielles. Le précipité de fer formé par ces bactéries, la ferrihydrite, possède de très bonnes capacités d’adsorption des métaux lourds, en particulier l’arsenic. Les travaux de thèse se sont concentrés sur l’étude des paramètres influençant la formation des mattes bactériennes ferrugi-neuses et leur capacité à fixer des métaux lourds.

L’étude s’est basée sur l’analyse de trois sources ferrugineuses naturelles en Belgique et des ex-périences en bioréacteur, réalisées avec l’aide

du service de Génie des Procédés Chimiques et Biochimiques (Prof. Anne-Lise Hantson). Les sites naturels ont fait l’objet d’analyses étalées sur deux années qui ont mis en évidence une influence saisonnière sur la croissance des mattes par le biais d’un forçage hydrogéochimique. En hiver et au printemps, la concentration en éléments chimiques dissous dans l’eau, dont le fer, est maximale et on assiste au développement des populations bac-tériennes ferro-oxydantes. En été et en automne, cette concentration chute en même temps que l’abondance des bactéries ferro-oxydantes. La composition et la cristallinité des oxy-hydroxydes de fer précipités varient elles aussi en fonction des saisons, les minéraux les moins bien cristallisés étant produits lors du maximum d’activité bio-

logique. Ces minéraux sont paradoxalement les moins riches en impuretés chimiques (métaux lourds y compris), à l’exception du phosphore, qui pourrait donc servir d’indicateur d’activité biolo-gique dans les couches géologiques formées par des bactéries semblables.

Les expériences en laboratoire (bioréacteurs) ont confirmé le rôle catalytique des bactéries et l’importance de la composition du milieu aqueux sur l’oxydation du fer. La ferrihydrite a montré une grande capacité d’adsorption de Cu, Pb, Zn et As. La compétition entre cations en mélange a été mise en évidence (surtout entre Cu et Pb) ainsi que la sensibilité des propriétés adsorbantes à la présence de matière organique ou à certains traitements.

La gestion dans le temps des risques liés à la présence de panaches de pollution en solvants chlorés soumis à une biodégradation nécessite des méthodes de suivi à moyen et long termes. Actuellement, ce type de suivi est basé sur l’analyse d’échantillons d’eau prélevés dans un nombre limité de piézomètres (ndlr : les piézomètres « ouverts » sont des tubes qui permettent, depuis la surface, d’accéder à l’eau d’une nappe phréatique). Compte tenu des contraintes technico-économiques, des incertitudes parfois importantes persistent quant à l’évolution spatio-temporelle du panache de pollu-tion. Des méthodes complémentaires telles que les méthodes géo-électriques ont été envisagées dans le cadre de cette thèse pour réduire les incertitudes relatives à l’évolution des panaches. L’évolution d’un panache de pollution contaminé en trichlo-roéthylène (TCE) et soumis à une biodégradation a été étudiée d’un point de vue géochimique et géo-électrique afin de valider l’intérêt du couplage de ces deux disciplines. En ce qui concerne le suivi géo-électrique, des méthodes innovantes se basant essentiellement sur des outils statistiques ont été développées afin de mettre en évidence les varia-tions des propriétés géo-électriques au cours du temps. La première méthode consiste à pointer

les zones interprétables. Elle a comme principal avantage sur les méthodes actuelles de s’affranchir d’une valeur de coupure choisie arbitrairement. La deuxième méthode consiste à fournir un nouvel outil pour mettre en évidence des variations temporelles significatives des propriétés géo-électriques. Elle a été validée sur modèles synthétiques. Les résultats montrent la capacité de la méthode à détecter les variations tout en limitant les fausses détections.

Parallèlement à ces développements, une relation entre le potentiel d’oxydoréduction et la chargea-bilité a pu être observée. Des sections de potentiel d’oxydoréduction ont alors pu être estimées afin de pointer les zones du panache de pollution qui étaient favorables à une dégradation complète et séquentielle du TCE et celles qui l’étaient moins. Grâce à ce type de représentation, des stratégies de remédiation mieux ciblées peuvent être envisagées.




quel est le potentiel des films minces mésoporeux synthétisés par procédé sol-gel à constituer des réservoirs pour inhibiteurs de corrosion dans le cadre de revêtements anticorrosion autocicatrisants ? y NOM : Dr Isaline Recloux

SERVICE : Science des Matériaux PROMOTEUR : Prof. Marjorie Olivier

étude de la consolidation par traitement sélectif laser de poudres minérales et application à la réalisation de couches électro-fonctionnelles : voie céramique et voie vitrocéramiquey NOM : Dr Natanaël Basile

SERVICE : Science des Matériaux PROMOTEUR : Prof. Maurice Gonon EN COLLABORATION AVEC BCRC

L’utilisation d’un laser comme source d’énergie per-met un apport rapide local d’une grande quantité d’énergie et une sélectivité spatiale élevée. Plus particulièrement dans le domaine de l’électro-nique, aujourd’hui, la consolidation des matériaux qui constituent les composants électroniques est obtenue par des cycles thermiques de frittage dans un four. Ces cycles imposent une compati-bilité thermique entre les différentes couches d’un composant et demandent beaucoup d’énergie et de temps. La substitution de ces traitements par l’emploi d’un laser comme source thermique a constitué l’objectif de cette recherche. De manière originale, ce travail s’est aussi démarqué par la

volonté d’exploiter au maximum la sélectivité qu’offre l’emploi d’un faisceau laser en travaillant avec un faisceau focalisé. Une voie céramique et une voie vitrocéramique ont été étudiées pour réaliser une couche structurée dense à partir d’une couche pulvérulente. Les matériaux retenus pour ces voies ont été respectivement le titanate de baryum et un verre formant des cristaux de Sr2TiSi2O8 après dévitrification. Pour chacun de ces matériaux, l’étude de l’interaction faisceau laser/matière a permis d’identifier les paramètres laser optimaux (puissance, vitesse de balayage, pas de vectorisation, géométrie de la surface traitée) pour créer des couches denses ayant la microstructure

recherchée. L’utilisation d’une caméra infrarouge a permis d’accéder à des informations précieuses sur les mécanismes physiques engendrés par le faisceau laser sur la matière. Cette étude a conduit au développement de nouvelles stratégies de trai-tement laser appelées « multiscan » (succession multiple de balayages d’une surface) permettant de mieux contrôler la température de la surface pendant son traitement et obtenir des structures cristallines plus homogènes. Les perspectives de recherche sur les traitements sélectifs laser de poudres minérales devraient être orientées vers le développement de la stratégie de balayage multiscan.

La corrosion des métaux est un problème majeur dans le monde industriel, qui entraîne des coûts très importants. Puisque les processus de cor-rosion sont liés à des réactions électrochimiques entre la surface métallique et le milieu agressif, une des stratégies les plus efficaces consiste à isoler le métal de son environnement en couvrant celui-ci d’un film protecteur.

Les défis dans ce domaine de recherche reposent sur le développement de revêtements à la fois respectueux de l’environnement et capables de s’autocicatriser, c’est-à-dire d’apporter une protection passive et active au métal. La protec-tion passive correspond à l’effet barrière du film contre la diffusion des espèces corrosives. La protection active est la capacité du revêtement à récupérer sa protection barrière initiale après endommagement (apparition de griffes ou de défauts). La combinaison de ces deux types de protection assure une protection anticorrosion durable au métal.

Cette thèse s’inscrit dans l’amélioration de la synthèse de revêtements actifs, plus particulière-ment pour la protection des alliages d’aluminium

2024 principalement utilisés dans les secteurs aéronautique et aérospatial. La solution proposée consiste en la combinaison de films de silice synthétisés par procédé sol-gel et d’inhibiteurs de corrosion (benzotriazole). L’incorporation des espèces inhibitrices est réalisée en créant une mésoporosité contrôlée au sein du revêtement (diamètre des pores entre 2 et 50 nm) qui est utilisée comme réservoir.

Le travail expérimental a mis en évidence le relar-gage du benzotriazole dans le milieu corrosif et la capacité de ces molécules à ralentir les processus de corrosion qui s’initient à l’endroit du défaut où le métal est mis à nu. Cet effet résulte de la formation immédiate d’un film protecteur sur la surface de l’aluminium 2024 lorsque celui-ci est en présence d’une faible quantité de benzotria-zole. Des expériences modèles ont également été réalisées en ajoutant directement l’inhibiteur dans la solution agressive à différents stades du pro-cessus de corrosion. Celles-ci ont démontré une inhibition complète des phénomènes de corrosion se déroulant dans la griffe lorsque la quantité de benzotriazole est suffisante, à savoir 6.10-7 mole de benzotriazole par cm² de surface à protéger.


FPmS à L’InteRnAtIonAL

Lorsque la fin de ma thèse s’est profilée à l’hori-zon, une seule question revenait sans cesse : « Que vas-tu faire maintenant ? ». Il est vrai que la rédaction d’une thèse demande une bonne dose d’investissement et il est parfois difficile de sortir la tête hors du manuscrit les derniers mois pour envisager la suite. Une des possibilités qui s’offrait à moi était de reprendre le poste d’assis-tante duquel j’avais été détachée en octobre 2010 lorsque j’avais obtenu ma bourse FRIA (Fonds pour la Formation à la Recherche pour l’Industrie et dans l’Agriculture). J’ai directement accepté cette proposition sachant qu’elle me permettrait de conserver mes activités de recherche avec la flexibilité et la liberté du milieu universitaire, tout en ayant la possibilité de partager mes connais-sances avec les étudiants au travers des séances d’exercices, travaux pratiques et encadrement de travaux de fin d’études ou de doctorats. J’avais cependant toujours émis le désir de vivre un séjour de recherche à l’étranger et une opportu-nité de post-doctorat se dessinait dans le service « Corrosion Technology and Electrochemistry » de l’Université de Delft dirigé par le Professeur Arjan Mol, un des membres du jury de ma thèse. La renommée internationale de l’université et le caractère cosmopolite de la ville de Delft m’ont alors décidée, en accord avec mon chef de ser-vice, à rejoindre cette équipe pour une période de quatre mois (jusque fin janvier 2015). L’objectif de ce séjour était de compléter ma formation dans le domaine des techniques électrochimiques locales, plus précisément en microscopie électrochimique.

Cette expérience s’est avérée très enrichissante tout autant personnellement que professionnelle-

ment. L’environnement scientifique est excellent grâce à la présence de chercheurs du monde entier attirés par les nombreux laboratoires de recherche. La preuve en est que 90% de mes collègues n’étaient pas originaires des Pays-Bas mais d’Espagne, de Pologne, d’Israël, d’Iran ou encore de Chine. L’ambiance de travail, très sti-mulante, facilite les échanges et le partage de connaissances avec les pairs. Il est aussi très enri-chissant de bénéficier directement de l’expertise de spécialistes. L’apprentissage des techniques se fait plus vite et de manière plus efficace. Pouvoir confronter ses convictions et acquis avec des chercheurs travaillant spécifiquement dans son domaine de recherche peut, selon les cas, ini-tier une remise en question ou développer sa confiance en soi. En tout cas, on a l’impression d’apprendre énormément de choses en très peu de temps. Outre l’apport de compétences supplémen-taires, le post-doctorat permet aussi de consacrer son temps exclusivement à la recherche (pas de « pollution » par toutes les activités annexes) et de valoriser les résultats obtenus lors de son travail de thèse via la rédaction d’articles dans des revues internationales. Le fait de vivre seul à l’étranger développe aussi les capacités de socialisation et d’adaptation tant au point de vue culturel qu’au point de vue linguistique. Il faut en effet s’accou-tumer rapidement à de nouvelles conditions de vie et se recréer une vie sociale sur place. Pour les Pays-Bas, l’acclimatation n’a évidemment pas été très difficile bien que je ne boive toujours pas de lait le midi contrairement à mes collègues !

Pour la suite, j’espère que ces apports personnel et professionnel se révèleront être des points posi-

uN SéjOur POST-DOCTOraL, une expérIence enrIchIssante professIonnellement et personnellement !y Dr Isaline Recloux, Service de Science des Matériaux

tifs, notamment dans ma manière d’appréhender et de gérer les projets de recherche mais éga-lement pour l’obtention d’un poste de chercheur titulaire dans une université ou dans un centre de recherche et de développement. Quoiqu’il en soit, je rentre à Mons avec de nouvelles connaissances et compétences qui pourront être transférées et exploitées au sein de mon service. J’espère également que mon séjour découlera sur une collaboration fructueuse et durable entre Mons et Delft, qui sera bénéfique pour les deux institutions et qui me permettra aussi d’augmenter ma pro-duction scientifique. Pour terminer, je dirais que l’accomplissement d’un séjour post-doctoral, en étant aussi enrichissant qu’inoubliable, permet d’élargir les horizons et d’ouvrir l’esprit !

Outre l’apport de compétences supplémentaires, le post-doctorat permet aussi de consacrer son temps exclusivement à la recherche et de valoriser les résultats obtenus lors de son travail de thèse via la rédaction d’articles dans des revues internationales.



Ambiance très inhabituelle le dimanche 21 décembre, dès potron-minet, à la Salle Académique de la FPMs…

Un animateur vedette et une équipe technique pour une émission-radio culte, retransmise en direct sur la première chaîne de la RTBF, un public nombreux et bigarré de Polytech MONS Alumni mais aussi de quidams (l’activité étant ouverte à tous), une bonne odeur de café et de croissants chauds…

Quelques échanges entre Pierre DUPONT, co-Responsable de la Section Internationale de l’AIMs et « La Première RTBF » au sujet du patrimoine étranger des Polytech MONS et déjà Adrien se montre très enjoué pour tenir la version longue de son émission « Les Belges du Bout du Monde » au sein même de notre Faculté… une confirmation de dates potentielles au travers de son site « Facebook » se précise… et très vite, tout se met joyeusement et efficacement en place ! Bien entendu, et comme à chaque fois, la réussite est collective avec le soutien des autorités acadé-miques par l’intermédiaire du Recteur de l’UMONS, Calogero CONTI, et du Doyen de la FPMs, Pierre DEHOMBREUX, ainsi que celui du Président des Polytech MONS Alumni, Airy WILMET.

Tous ont témoigné au micro d’Adrien, avec passion et conviction, de la dimension internationale que prennent les carrières de nos diplômés (9,5% des membres de l’AIMs vivent et exercent leur métier à l’extérieur de la Belgique) mais aussi les études par les nombreuses possibilités de mobilités académiques.

Charlie DONDJOU, Président de l’UECE (Union des Etudiants et Chercheurs Etrangers) de l’UMONS, est lui aussi intervenu à l’antenne : il est vrai que pas moins de 40 nationalités sont présentes à la FPMs, dont une part majoritaire issue du Cameroun.

Durant les quatre heures d’émission (de 6 à 10h, mais que le temps est passé vite !), tout le monde a pu apprécier la variété de ton avec les anecdotes typiques et aventures contées par les ingénieurs de « Polytech MONS » disséminés aux quatre coins de la planète, pour beaucoup revenus à MONS pour l’occa-sion ou, pour d’autres, interviewés par téléphone.

La brochette de témoins était copieuse. Voici quelques exemples illustrant l’éclectisme des expériences narrées :

emile FeRoNt, ingénieur civil chimiste, mainte-nant à la retraite, a passé de nombreuses années à installer et diriger des usines du Groupe Solvay en Bulgarie ;

didier BRoNChaRd et son épouse stéphanie KeRsteN, tous deux diplômés « mineurs », ont travaillé quelques 10 années à Solvay ROSIGNANO et sont maintenant de retour en Belgique pour d’autres aventures ;

mohamed gheRdaoui, ingénieur civil méca-nicien, d’origine algérienne, a « bourlingué » en Syrie, en Tunisie et au Kazakhstan et travaille maintenant pour Besix à DUBAÏ ;

dara duoNg, « mécanicien » de cœur reconverti dans l’« IT », avec un parcours professionnel très international, a créé sa propre société (ainsi qu’une filiale au Vietnam) développant des logi-ciels de gestion dans les domaines médical, pharmaceutique, aéronautique et industriels ;

philémon doua, actuellement enseignant en génie mécanique à l’Université de N’GAOUNDERE (au nord du Cameroun), a œuvré pour ses com-patriotes dans la conception et la mise au point de divers dispositifs et lignes de fabrication ;

Rabah hadJit, après un PhD et des recherches à la FPMs, vit maintenant aux USA où il développe et commercialise des logiciels de simulation en vibro-acoustique ;

Frédéric BeghaiN et son épouse alaleh motamedi, ont tous deux mené des carrières professionnelles internationales (Côte d’Ivoire, Maroc, USA, Luxembourg…) en déménageant 9 fois en 20 ans de carrière ;

delphine FRaNCois, toute jeune ingénieure civil mécanicienne de 23 ans, est partie un semestre académique complet en 2013 en Australie grâce au concours d’Alumni de la Faculté présents notamment à l’Université du « Queensland ». Elle a été très largement séduite par la qualité de la vie locale là-bas.

LES iNgéNiEurS Du bOuT Du MONDE : émIssIon spécIale en dIrect de polytech mons ! adrien JoVeneau, l’animateur de l’émission « les belges du bout du monde », nous a tous conviés à un petit-déjeuner festif, dans le cadre du lancement de mons 2015, en direct sur la première rtbf, le dimanche 21 décembre depuis la faculté polytechnique de mons.y Diane Thomas, membre du comité de rédaction du Polytech News et Pierre Dupont, Section Internationale de l’AIMs

Tous ces exemples ont convergé vers un même message : la formation d’ingénieur civil à la FPMs constitue, ainsi que l’a d’ailleurs conclu notre Recteur, un bagage extraordinaire pour traverser les frontières.

Durant l’émission, les chanteuses BJ SCOTT (belgo-américaine) et Berthe D-Wa TANWO (chanteuse née au Cameroun mais qui mène sa carrière depuis longtemps à BRUXELLES) ont également « illuminé » la salle académique avec leur voix chaude, interprétant des chansons « folk and blues ». D’autres surprises attendaient les spectateurs et auditeurs avec par exemple la visite de l’aventurier montois Willy MERCIER.

Un exemplaire du livre « Les Belges du bout du monde », vendu sur place au profit de « Viva for Life », l’action solidaire de la RTBF au profit de la petite enfance vivant sous le seuil de pauvreté, pouvait être dédicacé par BJ SCOTT et Adrien JOVENEAU, de quoi joindre l’utile à l’agréable, juste avant les fêtes.

On ne pourra bien sûr pas oublier de sitôt cette activité originale, Ô combien sympathique et trou-vant, à juste titre, un écho médiatique énorme.



ParTir à L’éTraNgEr POur réaLiSEr SON TFEy Albin Culin, MA2 mines-géologie

Après plusieurs années au sein de notre Faculté, j’ai eu envie de changer d’air et de découvrir un nouveau continent, une nouvelle université, une nouvelle façon d’enseigner ou tout simplement une autre culture.

J’ai donc décidé de partir au Canada et plus pré-cisément au Québec pour réaliser mon travail de fin d’études en Mines et Géologie. J’ai ainsi été accueilli à l’Université Laval, dans le département de Génie des Mines, Métallurgie et Matériaux et encadré par le Prof. Martin Grenon avec qui le service de Génie Minier de la Polytech entretient des collaborations scientifiques.

Pour débuter, parlons de l’université, bien différente de notre université implantée au beau milieu de la ville de Mons. C’est un campus nord-américain comme on les imagine, comprenant ses restaurants, ses pubs, son propre complexe sportif (avec salle de muscu-lation, 2 piscines olympiques, patinoires, terrains de beach volley, de football américain ou de soccer,…), sa banque, son épicerie, ses médecins, … Bref, une vraie ville à elle seule avec tout ce dont a besoin un étudiant sans avoir à bouger bien loin. Pour le travail lui-même, les choses sont fortement différentes par rapport à la Belgique. Par exemple là-bas, tout le monde se tutoie : vous appelez votre promoteur ou professeur par son prénom !

Parlons ensuite de mon travail. Le séjour, d’une durée de quatre mois, visait à développer une nouvelle technique d’analyse géomécanique dans le cadre du projet de développement d’une mine d’or située dans le nord du Québec, où j’ai eu en plus la chance de me rendre. Ce n’est pas tous les jours qu’il est

possible de travailler sur un projet d’une telle ampleur ! Le futur site d’exploitation, qui devrait produire à terme près de 17 tonnes d’or par an, est perdu au milieu de nulle part, à l’est de la Baie Saint-James et à plus de 850 km de la ville de Québec. Impossible de s’y rendre par la route à moins d’y passer de nombreuses heures. Seule solution : prendre un avion (voir la photo) qui, après 2h de vol, est capable d’atterrir sur une petite piste, spécialement construite pour la mine. Autour, il n’y a que de la neige, beaucoup de neige, des lacs et quelques montagnes. Pas le moindre signe de vie à l’horizon. Sur place, les journées de travail sont longues (de 4h à 19h !), mais la dynamique du site et le plaisir de participer, même à mon modeste niveau, à un nouveau projet de mine souterraine, prend facilement le dessus sur la fatigue.

Le Québec en lui-même recèle énormément de plai-sir. Les gens y sont d’une sympathie inégalable, même par les belges. Cependant, l’hiver n’y dure pas trois jours comme chez nous, mais des mois. Je suis arrivé en février avec plus d’un mètre de neige partout. Je n’ai pu découvrir les trottoirs qu’au début du mois d’avril. J’ai même affronté des températures plus basses que – 35°C lorsque je me suis rendu à la mine. Imaginez l’impression ressentie lorsque vos lunettes gèlent instantanément lorsque vous mettez le nez dehors à 4h du matin !

Pour conclure, je conseille l’expérience que j’ai vécue à toute personne désireuse de découvrir de nouvelles choses et de casser la routine installée au fur et à mesure des études. Si vous hésitez… n’hésitez plus, PARTEZ ! Evidemment, les premières semaines ne sont pas faciles lorsque l’on se retrouve seul dans un

après quatre années à la Fpms et deux ans en double diplôme à supaero, j’ai réalisé un rêve d’enfance en effectuant mon travail de fin d’études en robotique spatiale, en collaboration avec le m.i.t. et la Nasa.

Si, pour un montois, les trois lettres « M.I.T. » désignent, avant tout, le supplément « mitraillette » de la friterie Bily, elles peuvent aussi signifier dans un tout autre contexte, « Massachusetts Institute of Technology ». Cette institution bostonienne est à la pointe de l’ingé-nierie (78 prix Nobel, soit à peine sept fois plus que la Belgique) et est le berceau de nombreuses person-nalités réelles ou fictives bien connues.

A la fin de la MA1 élec à la Faculté Polytechnique de Mons, j’ai eu la chance de pouvoir profiter du programme T.I.M.E. pour m’envoler vers deux ans de double diplôme à Supaero à Toulouse. Cette expérience, bien que très différente de l’idée que

je m’en faisais initialement, m’a permis de faire de nombreuses rencontres et m’a ouvert plusieurs portes, notamment en soutenant ma candidature au Space System Lab du M.I.T. pour y effectuer six mois de stage de fin d’études.

Je débarque donc pour la première fois sur le conti-nent américain fin mai 2014 au sein de l’équipe du projet SPHERES, qui étudie les algorithmes de contrôle et la navigation visuelle sur de petits robots sphériques dans la station spatiale internationale (ISS). Pour ma part, on me demande d’appliquer la théorie apprise en traitement d’image à la FPMs sur une extension constituée de plusieurs caméras. Là-bas, à côté des rencontres fréquentes avec des astronautes à qui j’explique mon projet et demande des détails sur leur séjour spatial, de la communi-cation directe avec l’espace lors des tests de notre software dans l’ISS, ou encore de l’encadrement de mon projet par le Chief Technologist de la NASA, je

suis accueilli dans un esprit de fraternité et rencontre une multitude de gens passionnants travaillant sur des projets aussi incroyables les uns que les autres.

Bref, ce furent six mois inoubliables au sein d’un environnement de travail génial ! Le prix à payer ? Quelques démarches administratives, de la bonne volonté et surtout beaucoup d’énergie à investir… Si je reviens actuellement en Belgique pour y trouver mon premier emploi, je conseille vivement à tous les étudiants de risquer ce genre expérience.

nouvel environnement. Mais, quand la date du retour arrive, on n’a qu’une envie : rester encore un peu sur place. Si c’était à refaire, je le referais sans hésiter mais en choisissant peut être une région anglophone. Par ailleurs, si vous organisez correctement votre temps, vous travaillez les 5 jours de la semaine et vous pouvez consacrer le week-end à voyager et découvrir du pays afin de rendre l’expérience encore plus extraor-dinaire et enrichissante. Imaginez, après avoir travaillé une semaine bien remplie sur votre mémoire de fin d’études, passer vos week-ends à Montréal, Toronto, Boston ou New York. Et n’oubliez pas qu’un séjour à l’étranger est également un grand atout sur votre CV.

sIx moIs de stage en robotIque spatIale au m.I.t.y Gabriel Urbain, MA2 Electricité


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La DYNaMO DE graMME S’EST iNviTéE au SErviCE DE géNiE ELECTriquE DE L’uMONS !y Prof. Jacques Lobry, Service de Génie électrique

C’est en 1871 que zénobe gramme (électricien et inventeur belge – 1826-1901) présente sa fameuse « génératrice dynamo-électrique » à l’académie des sciences de paris.

Cette machine à courant continu permettait de générer des puissances supérieures à celles obte-nues avec les dispositifs inventés jusqu’alors, grâce à l’utilisation d’électro-aimants pour son excita-tion et à la structure dite anneau de Gramme au niveau de son induit tournant. Les applications de la machine de Gramme étaient l’éclairage, la galvanoplastie et le recouvrement métallique en général, principalement l’argenture et la dorure.

La dynamo de Gramme est constituée de deux parties : un bâti fixe comportant un électro-aimant, l’inducteur, qui génère un champ dans lequel baigne un anneau de fer doux supportant un enroulement, l’induit. Lorsque ce dernier ensemble tourne, une variation d’induction apparaît dans l’enroulement et génère, conformément à la loi de Faraday, une tension induite que l’on redresse par l’intermé-diaire d’un système balai-collecteur. Avec sa machine, révolutionnaire pour l’époque, Zénobe Gramme pose les fondements de l’électrotechnique moderne. Les machines à courant continu actuelles sont en effet relativement peu différentes de ce premier prototype dans leur principe.

Une séquence sera consacrée à Zénobe Gramme dans le cadre d’une exposition prévue pour MONS 2015 par l’asbl Scienceéchos et le Centre de diffusion des Sciences et Techniques (SciTech2) de l’UMONS. Elle sera illustrée par une machine dynamo-électrique, type « d’atelier », fabriquée vers 1872 par les Ateliers Bréguet pour la Société des machines magnéto-électriques Gramme (Figure 1a). Celle-ci était entraînée par une machine à vapeur ou un moteur à gaz à l’aide d’une courroie passant sur sa poulie. L’application principale était l’éclairage des lieux de travail.

Etant donné le peu d’informations disponibles sur cette machine, le laboratoire du Service de Génie Electrique de l’UMONS a été sollicité pour en déterminer les principales caractéristiques. C’est dans ce contexte que Mademoiselle Brenda Bertrand, étudiante de MA1 Electricité de la Faculté Polytechnique, a réalisé sur le sujet un Job d’ini-tiation à la recherche durant le mois d’août 2014.

La machine a été montée sur un bâti du laboratoire d’électrotechnique et examinée en premier lieu au niveau de ses dimensions (70 x 38 x 60 cm), des caractéristiques visibles de son circuit magnétique et de ses enroulements ainsi que de son mode de câblage. Il est apparu que son excitation est de type dérivé avec la possibilité d’insertion d’un rhéostat de champ. Plus précisément, celle-ci est constituée de quatre bobines connectées en série de 900 spires

chacune et générant un champ comme illustré sur la figure 1b. Le rotor comporte 60 bobines (car 60 lames visibles au collecteur) de 20 spires. Ces bobines sont constituées de deux groupements de 30 bobines connectées en série sur le collecteur, qui débitent en parallèle chacun la moitié du courant total d’induit vers les balais, destinés à recueillir la force électromotrice redressée. La machine a ensuite été branchée sur une source d’alimentation afin de la tester en fonctionnement moteur. On en a déduit par son comportement en rotation et par recoupement avec des documents relatifs aux divers modèles de l’époque de sa construction, que sa vitesse nominale est de 600 tr/min. Ses tension et courant nominaux ont été estimés respectivement à 25 V et 1 A. L’utilisation normale des machines de Gramme était néanmoins en mode génératrice comme évoqué ci-dessus. Nous avons donc utilisé un moteur électrique du laboratoire afin d’entraîner la dynamo à l’aide d’une transmission par courroie. Des essais sous la vitesse nominale ont permis de déterminer la caractéristique à vide et la caractéristique en charge de la machine (figures 2a et 2b). On constate que la saturation de la machine apparaît pour un courant de 2 A. D’autre part, la carac-téristique en charge, qui établit la relation entre la tension d’armature et le courant d’utilisation, présente l’allure typique d’une machine à excitation dérivée.

Enfin, une modélisation numérique de la machine a été réalisée à l’aide du logiciel de simulation COMSOL Multiphysics®, basé sur la méthode des éléments finis, tout à fait appropriée pour ce genre d’étude. L’objectif était de visualiser la distribution du champ magnétique dans la machine lorsqu’elle débite du courant. Des hypothèses simplificatrices classiques et parfaitement justifiées dans l’optique visée ont été adoptées : géométrie à deux dimen-sions, absence de saturation, détail des spires de l’induit non pris en compte (nappes de courant). Le tracé des lignes d’induction est repris à la figure 1b. Celles-ci résultent de la superposition des champs inducteur et de réaction d’induit. L’examen de leur courbure permet de vérifier la tendance au freinage inhérent au fonctionnement en mode génératrice.

Les résultats obtenus ont été consignés dans un rapport rédigé par Melle Bertrand et transmis aux responsables de l’exposition. Nous remercions les organisateurs, en particulier Monsieur Jean-Claude Janssens, administrateur et secrétaire de l’asbl Scienceéchos, de nous avoir donné la chance d’étudier cette machine mythique, vieille de plus d’un siècle et toujours dans un parfait état de fonctionnement !

Figure 1. Machine étudiée (a) et tracé des lignes d’induction magnétique en mode génératrice (b).

Figure 2. Caractéristique à vide (a) et caractéristique en charge (b).

(a) (b)

(a) (b)


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LE graTTagE ET LE MiCrO-FOragE : deux technIques prometteuses pour la caractérIsatIon mécanIque des géomatérIauxy Dr Fabrice Dagrain, Chercheur Qualifié et CEO au sein de Stone Assistance

La caractérisation des propriétés physiques et mécaniques des géomatériaux (roches et pierres naturelles, briques et tuiles en terre cuite, mor-tiers,…) se fait traditionnellement à l’aide de méthodes normalisées, selon des procédures spé-cifiques parfaitement maîtrisées. Ces méthodes ne sont malheureusement pas adaptées dans certaines applications où le nombre d’échantillons pouvant être collectés sur site est très limité, et leur taille rela-tivement réduite (Fig. 1). Le manque d’information dans ce type d’applications a poussé de nombreux chercheurs à développer des techniques alternatives pour accéder aux informations sur de petits échan-tillons tant en laboratoire que directement sur site.

Le grattage et le micro-forage sont deux techniques de caractérisation très prometteuses développées à la Faculté Polytechnique de Mons et qui ont été récemment primées du prix Guibal et Devillez 2014. Elles sont désormais exclusivement offertes par Stone Assistance, Spin-off de l’Université de Mons créée récemment (voir encadré).

Ces deux techniques s’inspirent de théories d’usi-nage pour accéder à la mesure de la résistance des matériaux. Les principes des deux méthodes sont similaires : les mécanismes de coupe (test de grattage) ou de forage (test de micro-forage) génèrent des forces sur l’outil lors de l’élimination de la matière (Fig. 2). Les modèles analytiques déve-loppés considèrent que les efforts vus par l’outil sont proportionnels aux propriétés mécaniques du maté-riau et dépendent des paramètres technologiques qui lui sont appliqués. Pour des configurations de test bien déterminées, tous les paramètres techno-logiques sont fixés, et le seul paramètre influençant les efforts appliqués est la résistance du matériau. La réponse d’un outil dans un matériau permet donc d’en caractériser la résistance mécanique.

La méthodologie utilisant ces deux tests est révo-lutionnaire :

Les procédures de caractérisation sont indépen-dantes du type de matériau utilisé par opposition aux normes actuelles qui différent selon la nature des matériaux.

Les essais ne nécessitent que très peu, voire pas de préparation d’échantillons ; les essais sont réalisés en laboratoire sur les échantillons reçus ou directement sur site.

Les échantillons de petite taille, non adaptés pour les procédures normalisées, peuvent être caractérisés.

Les essais sont très rapides, et peu destructeurs.

L’enregistrement « en continu » de la réponse des outils génère des profils de résistance qui per-mettent la détection d’altérations ou la localisation d’hétérogénéités; ceci donne un avantage aux deux méthodes comparativement aux essais normali-sés classiques qui fournissent des informations moyennées et ponctuelles.

Les tests de grattage et de micro-forage sont actuellement appliqués dans divers secteurs tels que la restauration du patrimoine, le génie civil et la construction, mais aussi le dragage (Fig. 3) (voir PN 47), ou encore le forage pétrolier.

A l’avenir, ces méthodes pourront encore être utili-sées comme moyen rapide pour le contrôle qualité interne dans certains process de fabrication de matériaux de construction, ou encore comme outils de diagnostic de l’état d’altération d’infrastructures ou d’ouvrages d’art. Les deux méthodes restent cependant à l’heure actuelle non normalisées et leur développement ou leur commercialisation à grande échelle imposera à Stone Assistance d’en envisager la standardisation à un niveau international.

Figure 3. Dragage et approfondissement de la baie de Seine entre Rouen et le Havre

Stone Assistance sprl est une spin-off créée par Dr Ir Fabrice DAGRAIN en février 2014 dans le but de valoriser les résultats de ses travaux de recherche et développement réalisés au sein du Département de Génie Civil et Mécanique des Structures de la Faculté Polytechnique depuis 2007.

Stone Assistance se présente comme une entreprise de services et de consultance pour l’industrie de la pierre naturelle et des matériaux de construction. Ses activités sont orientées vers les différentes étapes du cycle de vie des matériaux depuis l’extraction en car-rière jusqu’à la valorisation des sous-produits, en passant par toutes les étapes de façonnage en marbrerie et la mise en œuvre sur chantiers de construction et de restauration.

Deux activités y sont actuellement proposées :

1. La caractérisation des propriétés physiques et mécaniques des matériaux de construction ;

2. L’assistance et les conseils aux utilisateurs d’outils de transformation des matériaux de construction dont essentiellement la pierre naturelle.

Dans toutes les activités, la base des services offerts est la mesure, car « Mesurer, c’est connaitre ».

pouR pLus d’iNFoRmatioN :

[email protected]

www.stoneassistance.be

Figure 1

Figure 2


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http://www.stoneassistance.be


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LES CHairES aCaDéMiquES DE La FPMS organIsent leur Journée d’études Le mois de novembre 2014 a vu la tenue de deux journées d’études, de réflexion et d’échanges scientifiques, organisées l’une par la Chaire oRes, et l’autre par la Chaire eCRa.

“ from co2 to energy – co2 capture and reuse in the cement industry”y Dr Lionel Dubois, Service de Génie des Procédés Chimiques et Biochimiques

Afin de réduire les émissions anthropiques de gaz à effet de serre, et en particulier de CO2, l’un des moyens envisagés est le CCSU (Capture, Transport, Stockage et Utilisation du CO2). Bien que déjà largement étudiée en vue de son application à la production d’éner-gie, il est toujours nécessaire de travailler au développement du CCSU dans l’industrie cimentière, cette dernière conduisant à approximativement 30% des émissions totales de CO2 du secteur industriel.

En avril 2013, l’European Cement Research Academy (ECRA) représentant l’industrie cimentière, et la Faculté Polytechnique de l’Université de Mons, ont signé un important accord de collaboration scientifique débouchant sur la création d’une Chaire Académique ECRA intitulée « From CO2 to Energy ». Le challenge environnemental, technologique et économique auquel s’attaque, entre autres, la Chaire Académique ECRA est d’étudier la capture du CO2 émis par l’industrie cimentière, sa purification et sa conversion en éléments valorisables tels que le méthanol. L’objectif principal de cette Chaire est de mettre sur pied un centre d’expertise scientifique dans ces domaines et d’en promouvoir la recherche et l’innovation. Outre la réalisation de travaux de recherche (thèses de doctorat, post-docs, travaux de fin d’étude, projets d’étudiants, …), la Chaire ECRA prévoit également l’orga-nisation d’événements (séminaires, workshops, conférences scientifiques, …).

Dans ce cadre, ce mercredi 26 novembre 2014, la Chaire Académique ECRA organisait son premier événement scientifique intitulé « From CO2 to Energy – CO2 capture and reuse in the cement industry ». Plus de 80 participants, provenant à la fois du monde industriel et du monde académique, et représentant près de 20 nations différentes (BeNeLux, France, Allemagne, Italie, Norvège, Japon, …), ont pris part à cet événement riche en présentations de haut niveau données par des experts internationaux, à la fois académiques et industriels, ainsi que par un représentant de la Commission Européenne. Les deux doctorants engagés à ce jour dans le cadre de la Chaire, Sinda Laribi et Nicolas Meunier, ont présenté l’évolution de leurs travaux. Assez globalement, cette manifestation a permis de discuter des avancées scientifiques réalisées dans les domaines de la capture du CO2 et de sa réutilisation appliquée à l’industrie cimentière.

Eu égard aux nombreux échanges de qualité de cette journée et aux retours positifs reçus suite à la manifestation, le franc succès de cette première activité est, à coup sûr, très encourageante pour tout ce qui sera organisé par la Chaire Académique ECRA dans le futur.

Toutes les informations relatives à cet événement ainsi que les présentations réalisées durant cette journée sont disponibles sur le site :

http://hosting.umons.ac.be/ html/ecrachairevent/

“ Will we be smart by 2020?”y Prof. François Vallée,

Service de Physique Générale

Le plan « 20-20-20 » émis par la Commission « Energie - Climat » de l’Union Européenne vise à atteindre des objectifs fondamentaux en termes de développement durable, de com-pétitivité et de sécurité de l’approvisionnement. Pour ce faire, avant 2020, une réduction de 20% des émissions de gaz à effet de serre, une augmentation à 20% de la part des éner-gies renouvelables dans la consommation énergétique et une amélioration de 20% de l’efficacité énergétique sont ciblées.

Dans le secteur des réseaux électriques de distribution, l’intro-duction massive d’unités de production d’origine renouvelable nécessite non seulement la mise en place de nouvelles straté-gies de contrôle mais entraîne également un changement de paradigme. En effet, la consommation électrique devra à terme pouvoir s’adapter à une production fluctuante et difficilement prédictible. Cette nouvelle conception des réseaux électriques passe, en outre, par le déploiement à grande échelle de struc-tures de télécommunications afin, notamment, de mettre en oeuvre de nouveaux modèles de marché dont le consommateur deviendrait un acteur majeur. Ces dispositifs communicants permettront également aux gestionnaires de réseau d’avoir une meilleure estimation de l’état de leur réseau en vue d’y entreprendre des actions correctives (à titre préventif ou non).

Dans ce contexte et dans le cadre de la Chaire ORES liant la FPMs au gestionnaire de réseau de distribution wallon, une journée d’études a eu lieu à la Faculté Polytechnique, le jeudi 20 novembre 2014. Cet événement a accueilli environ 130 participants venant de Belgique, de France, mais éga-lement de Suisse. Ces derniers ont eu l’occasion d’entendre des orateurs, spécialistes du domaine des réseaux électriques intelligents, qui leur ont exposé leur point de vue sur le défi posé et sur diverses solutions techniques mises en œuvre pour l’atteindre. Tout au long de la journée, les débats et échanges d’idées furent nombreux et synonymes d’une pleine réussite.

Pour information, toute personne intéressée pourra accéder aux supports de présentation des divers orateurs via le lien suivant :

http://hosting.umons.ac.be/aspnet/journeeores2014/download.aspx





noS CHeRCHeuRS Se dIStInguent


FiNaLE Du CONCOurS PrOTOPiTCH : handsketch remporte le grand prIx !y Prof. Thierry Dutoit, président de l’Institut Numédiart

l’InstItut de recherche en énergIe de l’umons, LauréaT DE L’aPPEL « Era-CHair »y Dr Eric Dumont, Service de Thermodynamique et de Physique mathématique

La finale de ProtoPITCH, le concours transfrontalier des projets innovants dans les industries créatives, s’est tenue ce mardi au théâtre Le Manège à Mons, réunissant une trentaine de projets du Nord-Pas de Calais, de Flandre et de Wallonie. Le premier prix a été attribué à HandSketch, le projet de spinoff du Dr. Nicolas d’Alessandro, qui a pour ambition de permettre à tout un chacun, pour peu qu’il ou elle soit un peu mélomane, d’aborder très simplement la pra-tique musicale grâce à des instruments numériques intelligents sur périphériques mobiles. En outre, près de 25 000 € de prix d’accompagnement et de développement ont été accordés à divers projets.

Epinglons également le projet DrumScore, de Thomas Coudou et Antoine Huret (étudiants FPMs « Créactifs ! »), qui a reçu le prix du public, catégorie « Technological Creativity ». Ce projet avait déjà reçu le prix Numediart l’an passé.

ProtoPITCH est bien plus qu’un concours. ProtoPITCH, qui en est à sa 3ème édition, est une initiative portée par différents opérateurs d’accom-pagnement, de formation, de centres de recherches et fonds d’investissement en Wallonie, Flandre et

Nord-Pas de Calais, qui ont conscience du potentiel créatif de leurs territoires et sont convaincus de l’efficacité de la mise en réseau transrégionale dans le processus de maturation des projets créatifs.

ProtoPITCH s’adresse à trois sous-secteurs des industries créatives : jeux vidéo et serious games, audiovisuel et transmédia, et créativité technologique. Les projets candidats doivent avoir dépassé le stade de l’idée et exprimer des besoins d’expertise, de par-tenariats, d’aide à la diffusion ou de financement.

Au printemps 2014, 53 candidats ont proposé leur projet sur la plateforme en ligne de ProtoPITCH, parmi lesquels 30 dossiers ont su convaincre un premier jury réuni en septembre. Le ProtoPITCH Day de ce 18 novembre est venu clôturer l’opération : pendant cette journée, les 30 projets ont bénéficié d’un vaste programme de rendez-vous d’affaires avec des experts, futurs partenaires et investisseurs des trois régions, programme concocté sur mesure sur base des besoins exprimés. Huit finalistes se sont en outre prêtés à l’exer-cice du pitch, devant un parterre d’environ 150 invités : experts, diffuseurs, financeurs et investisseurs, orga-nismes de soutien des industries créatives, …

L’exercice a donc réussi à HandSketch auquel le jury a remis le très convoité ProtoPITCH Award 2014. Deux critères ont guidé le jury composé de 29 experts des 3 régions : la créativité et le potentiel-marché. HandSketch est un instrument de musique numérique, sur de multiples supports (smartphones, tablettes, …), qui permet de contrôler manuellement les paramètres de la voix et ainsi donner accès à une expression musicale très riche, à des niveaux d’expertise très élevés. Ce projet a été développé avec l’aide de Numediart, institut de recherche pour les technologies créatives de l’UMONS.

Notons que 4 projets sélectionnés étaient liés à l’Institut Numediart : HandSketch, Predattor, DrumScore et CyberPack.

La troisième édition de ProtoPITCH était financée par TANDEM, projet INTERREG IVA qui encourage la collaboration transfrontalière Nord-Pas de Calais – Flandre en matière d’innovation, par Creative Wallonia et par Wallonie-Bruxelles International (WBI). Elle était pilotée en Wallonie par ST’ART et UMONS / Numediart, en Flandre par OCWEST et HOWEST, et en Nord-Pas de Calais par Pictanovo et NFID, avec la collaboration de l’Eurometropole.

à l’heure où les « pitches », ces présentations-éclair d’idées créatives et innovantes, fleurissent un peu partout, le concours interrégional protopitCh 2014 a tenu sa journée finale à mons, avec le soutien de Numediart. Cette année, 30 dossiers sur les 53 déposés ont été sélectionnés pour les rencontres B2B, et 8 d’entre eux ont été invités à pitcher au manège.mons. L’umoNs a remporté deux prix, dont le grand prix.

L’institut de Recherche en energie vient d’obtenir de l’europe un financement « eRa-Chair » d’un montant d’un peu plus de 2,2 millions d’euros et d’une durée de cinq ans.

Il s’agit d’un appel à projets pilote lancé par l’Europe en 2013. Son objectif est d’amener à un niveau de recon-naissance internationale une équipe de recherche ayant un bon niveau de départ. La thématique doit faire partie des priorités technologiques de la région et les résultats de la recherche doivent contribuer à son développement économique. Le projet doit aussi intégrer la formation des doctorants et des personnes actives dans les secteurs industriels concernés.

Le projet, nommé « RESIZED », pour « Research Excellence for Solutions and Implementation of

net Zero Energy city Districts », porte sur les quartiers autonomes en énergie. Il rassemble six services de la Faculté d’Architecture et d’Urbanisme et de la Faculté Polytechnique, et permettra de créer une équipe spécialisée. Le projet sera coordonné par M. Christos Ioakimidis qui a pris ses fonctions en tant que « ERA-Chair Holder » début octobre.

L’équipe de recherche travaillera à la mise en place d’outils et de méthodologies utilisables pour la conception et la réalisation de quartiers faiblement consommateurs d’énergie et intégrant leurs équi-pements de production dans un souci d’utilisation des ressources énergétiques locales. Elle pourra accompagner des entreprises désireuses de se lancer dans des projets de démonstration. Etant donné le caractère multidisciplinaire des réalisa-tions, la création de consortiums d’entreprises

qui pourraient se positionner dans le secteur de l’énergie est grandement espérée.

Ce projet permettra une augmentation de la pro-duction scientifique et une meilleure visibilité de l’UMONS dans les événements scientifiques inter-nationaux. Cette visibilité sera également améliorée auprès du secteur économique régional, dans une thématique actuelle et porteuse. Le projet trouvera aussi écho auprès du grand public, grâce à un package de communication.

La nouvelle structure mise en place constituera un exemple potentiellement duplicable, au sein de l’Institut Energie ou d’autres Instituts de l’UMONS. Pour l’UMONS, ce sera une manière concrète de voir ce que peut apporter ce nouveau type d’orga-nisation et d’identifier les actions qui ont un réel impact sur les performances de recherche.


noS étudIAntS Se dIStInguent

jéréMY vaNSTaLS et auréLiEN bErNarD, étudIants ma2 élec, ont remporté le deuxIème prIx du concours hr raIl « the smartest traInbraIn »

Trouver la réponse à un énoncé complexe était le défi lancé aux étudiants ingénieurs de toutes les universités belges, en novembre dernier :

Comment feriez-vous pour récupérer efficace-ment l’énergie de freinage de cette locomotive à double alimentation électrique, d’une puissance de 5000 kW sur 3kV DC/25 kV AC ? Un train en mouvement nécessite beaucoup d’énergie. Cette énergie cinétique peut être partiellement récu-pérée lors du freinage du train. Tout comme les voitures électriques ou hybrides, les trains sont

équipés d’un système permettant de récupérer une partie de l’énergie cinétique produite. L’énergie ainsi récupérée peut alors être utilisée de diverses façons, comme, par exemple être renvoyée dans les caténaires. Malheureusement, ce système connaît certaines limites techniques, notamment au niveau de la puissance maximale récupérable et de la tension maximale des caténaires. De nombreuses solutions techniques existent pour augmenter l’effi-cacité de la récupération. Et vous, quelle solution technique, socio-économique et sociétale propo-seriez-vous, et surtout, pourquoi ?

Un jury professionnel composé d’ingénieurs d’In-frabel et de la SNCB et d’un expert de HR Rail a sélectionné 10 équipes d’étudiants issus des univer-sités d’Anvers, de Gand et de Mons, pour la finale qui a eu lieu à Bruxelles-Centrale, le 11 décembre dernier. Les finalistes y ont présenté leurs solutions et ont dû répondre aux questions du jury exigeant.

Cette idée leur a valu la deuxième place, et une expérience inoubliable, à l’aube de leur carrière d’ingé-nieur ! Bravo à nos deux futurs ingénieurs ingénieux !

Jérémy et Aurélien ont défendu avec ardeur leur idée, qu’ils résument comme suit :

« En Belgique, la majorité du réseau ferroviaire est électrifié avec une tension continue de 3000 volts (réglementaire dénommée « 3 kV DC »). Cette ten-sion d’alimentation est produite en plusieurs points d’alimentations: il s’agit des 78 sous-stations que compte actuellement le réseau d’Infrabel.

Le rôle d’une sous-station est de transformer la tension alternative du réseau haute tension (HT) ou moyenne tension (MT) en 3 kV DC via un ou plusieurs ensembles transformateur-redresseur.

Le transformateur a pour but de baisser la tension du réseau de distribution (qui vaut 70 kV AC sur un réseau HT) tandis que le redresseur transforme cette tension alternative (AC) abaissée en une tension continue (DC) de 3000 volts. Un redresseur est un élément d’électronique de puissance irréversible : impossible d’effectuer la transformation inverse de DC en AC.

Or notre idée est justement de rendre les sous-sta-tions réversibles en modifiant l’infrastructure des redresseurs actuels. On parlerait alors de « pont tri-phasé à commutation forcée » (ou PTCF). Cet élément peut jouer le rôle d’un redresseur dans une situation classique. À savoir : alimenter plusieurs locomotives en traction. Mais le PTCF peut également fonctionner comme un onduleur et transformer la tension DC en une tension alternative. Cela permettrait alors de renvoyer la puissance électrique (sur le réseau de distribution) qui proviendrait directement des locomotives en freinage. En effet : lorsqu’un train freine, celui-ci renvoie du courant dans la caténaire jusqu’aux sous-stations voisines.

Ainsi, dans la situation où la puissance générée par le freinage des trains est supérieure à la puissance consommée par d’autres trains, les sous-stations concernées voient leur consommation électrique négative car le courant est réinjecté sur le réseau de distribution (plutôt que consommé comme lors d’une situation classique).

Lorsque le courant est réinjecté sur le réseau de distribution, les compteurs électriques dans les sous-stations concernées tournent à l’envers : la consommation électrique globale est donc plus faible. Ainsi, la récupération d’énergie au freinage des trains impacte un aspect économique et envi-ronnemental de façon non négligeable pour les chemins de fer belges. »

La bonne idée…

Vanstals Jérémy & BERNARD Aurélien (FPMs) Novembre 2014

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prIx ernest du boIs pour un étudIant de la fpmsFlorian Belli est lauréat 2014 du prix ernest du Bois récompensant des mémorands et docto-rants belges ayant réalisé des recherches sur le thème de l’eau et sa disponibilité au niveau mon-dial, la protection des ressources, les problèmes de pollution, les techniques de traitement…

Le Fonds Ernest du Bois est géré par la Fondation Roi Baudouin. Il a pour objectif de mettre en valeur le travail d’ingénieurs récemment diplômés ou de jeunes chercheurs ayant orienté leurs travaux vers le domaine de l’eau. En 2014, il a récompensé 3 mémoires et un doctorat.

Florian Belli a obtenu l’un de ces prix pour son mémoire concernant « l’analyse des mécanismes d’écoulement d’eau souterraine et de transfert de soluté à proximité des carrières ». La probléma-tique des pompages d’eau souterraine, effectués dans les carrières afin de rabattre le niveau naturel de la nappe et de garantir le bon déroulement de l’exploitation, est cruciale dans le cadre de la ges-tion des ressources en eau. Dans de nombreuses exploitations, les débits pompés sont importants, si bien qu’ils rentrent en concurrence avec la pro-duction d’eau potable à destination du public, et certaines fonctions écologiques remplies par les

aquifères (notamment via l’alimentation des cours d’eau et des zones humides). Cette problématique a pris beaucoup d’ampleur ces dernières décennies, tant en Belgique qu’à l’étranger. Afin d’assurer la gestion durable des ressources en eau souterraine, de garantir la cohabitation de tous les acteurs et la préservation des écosystèmes aquatiques, la compréhension des interactions carrières - nappe, et des écoulements d’eau souterraine à proximité de ces carrières est primordial. Le travail de fin d’études de Florian Belli s’est inscrit dans le cadre d’activités de recherche du service de Géologie Fondamentale et Appliquée de la FPMs.

noS étudIAntS Se dIStInguent


un étudIant de la fpms sur mars…y Mehdi Scoubeau, étudiant en double diplôme FPMs-Supaero (T.I.M.E.)

SHarEiF… des bancs de la fac à la start-up innovante !y Romain Cambier, étudiant MA2 IG

après deux ans de conception et d’expérimenta-tion, la plate-forme shareif est finalement entrée en phase commerciale, et ses services sont déjà utilisés par de nombreuses entreprises

À l’origine, le projet alors nommé « pipe-line.net » consistait en une solution de partage de documents (résumés, cours, …) destinée aux étudiants ; il fut présenté lors de la première promotion de Startech. Fort du succès du programme Startech et d’une version bêta ayant accueilli près de 20 000 utilisateurs (dont 10% d’utilisateurs payants), l’équipe constituée de Romain Cambier (IG), thomas goudemant (élec) et marc honoré (IG), tous trois issus de la même promotion, décide de se lancer dans la conception d’un produit professionnel : c’est le début de l’aventure Shareif !

En juin 2013 et après 6 mois de développement, un premier prototype de Shareif voit le jour. Shareif est

alors une solution de partage et de collaboration extrêmement sécurisée, 100% européenne, dont l’ar-gument principal est la confidentialité de l’information, et qui est conçue pour une utilisation en entreprise.

Confronter cette première version au marché a permis de récolter beaucoup d’informations sur les attentes des futurs clients, ainsi que sur les contraintes et les besoins concrets des entreprises.

Durant une nouvelle année, les étudiants ont continué le développement de leur plateforme, encadrés par de nombreux professionnels de la sécurité informatique, afin d’arriver à une solution qui se veut très sécuritaire, tout en restant trans-parente et ergonomique. Durant cette année, les étudiants ont aussi bénéficié de l’appui scientifique et logistique de la Faculté Polytechnique, ainsi qu’un soutien constant des membres du département

d’Informatique & Gestion. C’est grâce à ces aides que Shareif a abouti aujourd’hui à la concrétisation d’un rêve vieux de deux ans.

À l’occasion d’une conférence de presse tenue le 7 novembre, Shareif a lancé officiellement la com-mercialisation de ses services avec une version 100% web dans un premier temps, qui a rapidement été complétée par des clients « bureau » et mobiles. Plus de 500 clients y ont déjà souscrit !

Les concepteurs de Shareif ont le plaisir de vous offrir, en tant que lecteur de la revue Polytech News, un mois d’utilisation gratuite de leurs services, et cela grâce au lien accessible par le QR code ci-dessous, ou simplement en insérant le code « POLYTECH » lors de votre inscription sur le site https://shareif.com.

…Ou presque. La Mars Desert Research Station est un habitat géré par la Mars Society permettant de réaliser des simulations de vie martienne au beau milieu du désert de l’Utah. À cet effet, les sorties pour effectuer des expériences hors de la base ne peuvent être effectuées qu’en scaphandre et les communications avec les personnes restées sur « Terre » subissent un délai de plusieurs minutes, pour simuler les effets d’un éloignement de 400 millions de kilomètres. Par volonté de mettre en œuvre de manière concrète les notions théoriques et pratiques qui m’ont été enseignées durant quatre années à la FPMs puis pendant près de 2 ans à l’ISAE-Supaero à Toulouse où je me suis spécialisé en ingénierie spatiale, j’ai décidé de poser ma candidature. La sélection des candidats est réalisée sur base d’un dossier comportant non seulement des aspects de parcours académique et professionnel et de motivation, mais aussi des idées d’expériences innovantes présentant un intérêt cohérent avec le contexte de la simulation. J’ai été sélectionné par la Mars Society et subventionné en partie par la NASA pour prendre part à un équipage constitué d’étudiants Américains, Canadiens et Belges, sous la direction d’une scientifique de la NASA, qui réalisera une mission de deux

semaines en mars 2015. Les objectifs sont multiples : recherches scientifiques sur les facteurs humains, les technologies, mais aussi sensibilisation du public à l’exploration spatiale. En effet, celle-ci est une problématique actuelle qui se présente de plus en plus comme étant un des enjeux sociétaux de notre génération et, dans ce cadre, les questions scientifiques et humaines qui s’y rapportent méritent toute notre attention. Si vous souhaitez en apprendre plus sur Mars et suivre la préparation des expériences ainsi que la mission en elle-même, n’hésitez pas à nous rejoindre sur Facebook : Equipage Supaero MDRS.

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+32(0)65 37 40 30 à 33 | [email protected] | www.umons.ac.be/polytech

déCouvRiR poRtes ouveRtes

À MONS Les samedis 28/03, 25/04 et 20/06 (9h00 à 12h30)

À CHARLEROI Le mercredi 20/05 (14h00 à 18h00)

stages poLyteCh-JeuNes

Du 14/04 au 16/04

se pRépaReR à L’eXameN d’admissioN sessioN de JuiLLet

Les mercredis 22/04, 29/04, 06/05, 13/05 et 20/05

sessioN de septemBRe

La semaine du 17/08

s’iNsCRiRe à L’eXameN d’admissioN pouR La 1re sessioN

Du 11/02 au 26/06

pouR La 2e sessioN

Du 06/07 au 21/08

iNgéNiEur CiviL, créateur d’aVenIr

infos au secrétariat des études

saLoNs siep à touRNai

Le vendredi 27 et le samedi 28/02

à Liège Du jeudi 12 au samedi 14/03

à ChaRLeRoi Le vendredi 20 et le samedi 21/03