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Le Master Recherche - Sciences des matériaux - Nanomatériaux et multimatériaux

Le Master Recherche Science des Matériaux, Nanomatériaux, Multimatériaux est commun à quatre établissements de la région Midi-Pyrénées :

• UPS : Université Paul Sabatier, Université Toulouse 3,
• INP / ENSIACET : Institut National Polytechnique de Toulouse, Ecole Nationale Supérieure des Ingénieurs en Arts Chimiques et Technologiques,
• INP / ENIT : Institut National Polytechnique de Toulouse, Ecole Nationale d'Ingénieurs de Tarbes (l'ENIT est un établissement conventionné avec l'INP (article 43) et constitue un deuxième site de formation pour le Master),
• ENSTIMAC : Ecole Nationale Supérieure des Techniques Industrielles et des Mines d'Albi - Carmaux.

Intitulé du diplôme délivré en fin de cursus :Master Recherche
Spécialité : Science des Matériaux, Nanomatériaux, Multimatériaux (SMNM).

1- Objectifs de la formation

L'offre de formation à la recherche du Master 2 Recherche, spécialité " Science des Matériaux, Nanomatériaux, Multimatériaux ", rassemble des enseignements visant à maîtriser et contrôler les propriétés des matériaux, d'une part pendant les étapes de fabrication (élaboration, mise en œuvre et mise en forme) mais aussi au cours de la vie des pièces et des systèmes fabriqués (évolution des propriétés d'usage, durabilité des systèmes et des structures).

Les enseignements théoriques dispensés ont les objectifs suivants :

• Augmenter les connaissances de base en chimie, thermodynamique, cinétique, cristallographie, mécanique, mécanique quantique... en les appliquant à des problèmes relatifs aux matériaux : élaboration, mise en forme, transformation, caractérisation, propriétés physico-chimiques, tenue en service...
• Démontrer les relations (structure, microstructure, morphologie)/(propriétés physiques, mécaniques et chimiques) de façon à "raisonner" les propriétés et à apprendre à "synthétiser les propriétés" d'un matériau,
• Développer certains aspects des matériaux correspondant à des spécialité des laboratoires d'accueil : surfaces, interfaces, réactivité ; propriétés mécaniques, magnétiques, optiques, thermiques ; matériaux à gradient de propriétés, nanomatériaux, matériaux non cristallins, multimatériaux,...,
• Donner une formation de haut niveau mais non hyperspécialisée qui permette aux étudiants d'aborder les problématiques nécessairement pluridisciplinaires de la science des matériaux au sein de laboratoires de recherche pour y préparer une thèse, souvent en lien avec le secteur industriel.

Un enseignement pratique est délivré sous la forme de séminaires et de visites d'entreprises qui ont pour but d'illustrer et appliquer les enseignements théoriques dispensés dans les différents modules, d'élargir les connaissances à des secteurs de pointe et de sensibiliser les étudiants à l'innovation technologique, la valorisation de la recherche, la propriété industrielle,…

Enfin le stage en laboratoire permet aux étudiants de mener à bien, à temps plein et sur une durée importante, un projet de recherche conséquent au sein même d'une équipe professionnelle.

L'offre de formation s'articule autour d'un enseignement de tronc commun qui correspond à l'approfondissement de notions fondamentales en science des matériaux (Transformation de la Matière et Maîtrise des outils expérimentaux). Ce tronc commun permet ensuite aux étudiants de choisir un parcours particulier entre quatre options, les trois premières sont suivies en France alors que la quatrième option correspond à l'extension de ce master à l'université de Pitesti en Roumanie.

• L'option 1, à dominante physico-chimique, s'intéresse davantage aux matériaux fonctionnels, et à la durabilité des matériaux. Les propriétés d'usage des matériaux (optiques, thermiques, magnétiques, électriques, mécaniques) sont reliées à leur microstructure et en particulier à son évolution au cours des procédés de fabrication et au cours de la durée de service des systèmes. Cette option concerne les élèves inscrits à l'UPS Toulouse et à l'INP Toulouse.
• L'option 2, à dominante mécanique privilégie plutôt les matériaux de structure dans leur aspect génie des matériaux (mise en oeuvre et mise en forme, contrôle-qualité dans une adéquation choix des matériaux et des procédés et fonctions), avec la prise en compte du rapprochement des fonctions "bureau d'études et bureau des méthodes". Cette option concerne les élèves inscrits à l'ENI Tarbes et l'ENSTIMAC Albi.
• L'option 3 est consacrée aux matériaux polymères et composites (structure, mise en œuvre, propriétés physiques). Le développement de recherches sur les propriétés physiques des polymères devrait permettre d'établir des collaborations avec les secteurs utilisateurs de ces matériaux, particulièrement bien représentés en Midi-Pyrénées (aéronautique, spatial, électronique, pharmaceutique…). Cette option concerne les élèves inscrits à l'UPS Toulouse et à l'INP Toulouse.
• L'option 4 correspond à une extension du Master 2 Recherche vers la Roumanie en association avec l'Université de Pitesti. Elle met l'accent sur les matériaux dans leurs conditions d'usage, pour répondre aux besoins exprimés par l'Université de Pitesti et le Ministère Roumain de la recherche.

Equipes de recherche en soutien
Laboratoires d'appui labellisés :

• CIRIMAT : Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingénierie des Matériaux (Unité Mixte de Recherche - UPS - INP
• CNRS : UMR 5085).
• CEMES : Centre d'Elaboration des Matériaux et d'Etudes des Structures (Unité propre du CNRS - UPR 8011)
• LGP : Laboratoire de Génie de Production de Tarbes ,équipe Interfaces et Matériaux Fonctionnels ,EA 1905

Autres formes d'environnement recherche :

• CROMEP : Centre de Recherche sur les Outillages, les Matériaux et les Procédés (CROMeP)

Laboratoires Roumains en soutien pour le parcours délocalisé à Pitesti :

• Laboratoires de l'Université de Pitesti
• Institut de Cryogénie et Isotopes de Rm Valcea
• Institut de Recherche Nucléaire de Pitesti

2- Programme de la formation

Volume horaire global pour un étudiant dans le diplôme
Proportion des différents types d'enseignement :

Organisation des enseignements et enseignements communs avec d'autres parcours.

Pour les études suivies en France (parcours des options 1, 2, 3).
La formation est organisée en deux semestres correspondants pour le premier à une formation théorique accompagnée d'une initiation à la recherche (séminaires, plan d'expériences, rapport bibliographique sur un sujet de recherche actuel) et pour le second à un stage de recherche.
Au cours du premier semestre les étudiants doivent suivre un tronc commun constitué des Unités d'Enseignement UE1 à UE5, correspondant à un total de 18 crédits ECTS. Les 12 crédits ECTS complémentaires qui sont nécessaires pour compléter le semestre correspondent à un choix de trois UE, correspondant chacune à quatre crédits ECTS, parmi celles proposées dans le tableau ci - dessous. Ces enseignements sont rassemblés dans les EU6 à EU17.
Afin de rationaliser les emplois du temps, en particulier pour les enseignements dispensés en commun avec les écoles d'ingénieurs et/ou sur des sites différents (Albi, Tarbes et Toulouse) trois parcours privilégiés seront organisés ; les parcours inpidualisés devront s'adapter au mieux à ces parcours organisés. Les parcours privilégiés correspondent aux options OP1, OP2 et OP3 signalées ci-dessus. Notons que le parcours de l'OP2 est dédoublé entre Albi et Tarbes (UE9 à UE11).

Unités d'enseignements, coefficients et crédits ECTS associés

3 -Description des enseignements ENIT