“Une occasion d’élargir mon réseau académique à l'international” le partenariat avec UCL vu par les doctorantes et doctorants

Peter Zghaib (Mines Paris – PSL), David Leonardo Paipa-Leon (Observatoire de Paris – PSL) et Robin Le Conte des Floris (Mines Paris – PSL) viennent de passer 6 semaines à UCL dans le cadre d’un séjour de recherche scientifique. Ils nous confient leurs premières impressions.


•  Pouvez-vous expliquer le projet scientifique sur lequel vous avez travaillé lors de votre séjour à Londres ?

Peter Zghaib - doctorant à Mines Paris – PSL

Thèse : Integration of Radiative Sky Cooling Panels in Refrigeration and Cooling Systems to Enhance Energy Efficiency and Reduce Environmental Impact
 

“Les effets du réchauffement climatique se font de plus en plus ressentir dans notre quotidien, notamment avec la multiplication des épisodes de fortes chaleurs. Pour faire face à cela, l'utilisation des climatiseurs est devenue très répandue mais néfaste pour l’environnement.

Ma thèse se focalise sur l'étude d'une nouvelle technologie innovante, le refroidissement radiatif passif. Son potentiel est immense et pourrait révolutionner la manière dont nous climatisons nos bâtiments.

Le principe est simple : produire du froid de manière totalement passive, sans recourir à l'électricité ni émettre de polluants. L'espace céleste entourant la Terre est d'une température extrêmement basse, constituant une sorte de puits de froid infini. L'atmosphère terrestre agit comme une couverture protectrice qui régule la température, mais elle est sélective dans le type de rayonnement qu'elle laisse passer. Ainsi, un corps peut se refroidir en émettant de la chaleur sous forme de rayonnement infrarouge vers l'espace. Un exemple courant est l'observation du givre qui se forme lorsque le ciel est dégagé, même lorsque les températures restent positives.

En combinant différentes propriétés optiques, il est désormais possible de créer des matériaux capables de se refroidir continuellement de manière passive, même sous un soleil de plomb en plein été, en rejetant la chaleur sous forme de rayonnement vers l'espace. PSL, UCL et ENGIE – financeur de ma thèse –, sont des pôles majeurs de la recherche dans ce domaine. C’est l'intersection de leurs intérêts qui a permis mon séjour à Londres en novembre dernier.

David Leonardo Paipa-Leon - doctorant à l'Observatoire de Paris – PSL

Thèse : Diagnostics of energetic particles in solar flares with X-ray and Radio data from Solar Orbite
 

“Les éruptions solaires se produisent à la surface du Soleil et libèrent une grande quantité d'énergie magnétique. Une partie de celle-ci sert à accélérer des particules comme les électrons, qui produisent des rayons X proches du Soleil. Lorsqu’ils s’en échappent et voyagent dans l’espace interplanétaire, ils produisent aussi des ondes radio.

Mon sujet porte tout d’abord sur les propriétés des particules accélérées lors des éruptions solaires, puis sur les observations X et radio obtenues avec les instruments de la mission spatiale de l'ESA/NASA Solar Orbiter, qui a notamment permis d’obtenir les images les plus proches du Soleil jamais vues. Grâce à cette mission lancée en 2020, les émissions de rayons X et radio peuvent désormais être mesurées à partir du même satellite. J’ai eu l’occasion d’initier une étude statistique sur le lien entre les deux populations d'électrons à l'origine de ces émissions lors de mon stage de recherche de 5 semaines au Mullard Space Sciences Laboratory de UCL. L’objectif d’études comme celle-ci n'est pas seulement d'améliorer notre connaissance des processus solaires fondamentaux, mais également d'aider à comprendre les effets des particules énergétiques solaires sur l'environnement terrestre.”

Robin Le Conte des Floris, doctorant à Mines Paris – PSL

Thèse : Motivational information system: AI & Big Data for project analysis
 

“Ma thèse cherche à mettre en lumière la manière dont l’environnement de travail des chefs de projet en entreprise impacte l’apparition de biais cognitifs, qui peuvent affecter leur perception et leurs prises de décisions stratégiques.

Lors de mon séjour à UCL, nous avons analysé des données qualitatives qui avaient été collectées préalablement par le biais d'une enquête de terrain dans l'entreprise ALTEN. Plusieurs méthodologies ont été explorées pour finalement opter pour la théorie ancrée. Cette dernière s'inscrit dans une démarche empirique reposant sur la méthode de codage ouvert in vivo. Une partie importante du travail a consisté à encoder des dizaines d'heures de vidéos d'entretiens afin d'en extraire les axes fondamentaux et d'analyser les émotions des individus.

•  Quel bilan pouvez-vous faire de ce séjour de recherche ? Que vous a-t-il apporté  ?

"Une occasion d'élargir son réseau académique à l'international"

Peter Zghaib : “Récemment, UCL a développé un nouveau type de matériel de refroidissement radiatif au sein du Photonics Innovation Lab, dirigé par le professeur Ioannis Papakonstantinou. Mon séjour de recherche à UCL m'a offert une opportunité précieuse de me plonger davantage dans la conception, la fabrication et la caractérisation de matériaux de refroidissement radiatif, en continuité avec ma 1e année de thèse. En parallèle, l'équipe d'UCL a bénéficié de mon modèle théorique pour évaluer les performances du nouveau matériel développé dans différentes conditions météorologiques.

J’ai eu l'opportunité de m'immerger dans un nouvel environnement de recherche, imprégné d'une culture de travail différente. Cela m'a encouragé à sortir de ma zone de confort, à apprendre de nouvelles méthodologies de recherche et à développer des compétences interculturelles précieuses.”

David Leonardo Paipa-Leon : “Mon séjour au Mullard Space Science Laboratory, le MSSL, a été très enrichissant. En collaborant avec leur équipe de physique solaire, j'ai élargi mes connaissances sur les phénomènes de plasma produisant les émissions radio. D'un point de vue purement scientifique, le projet a dépassé mes attentes. Nous avons déjà des résultats prometteurs qui seront probablement publiés cette année. Les échanges avec différents groupes de travail m'ont permis d'approfondir ma compréhension de l'évolution des transitoires solaires et du suivi des régions actives du Soleil, domaines dans lesquels le laboratoire excelle.”

Robin Le Conte des Floris :  “J’ai été encadré par Daniela Romano, dont les recherches portent sur la compréhension de la cognition, du comportement humain ou encore d'artefacts capables de percevoir les émotions, comblant ainsi le fossé entre la machine et l'être humain. D'un point de vue académique, cette collaboration m’a beaucoup appris sur la manière de travailler dans un projet à forte composante pluridisciplinaire et à jongler entre différentes disciplines : psychologie, sciences cognitives et science de l’information.”

•  L'interdisciplinarité était au cœur des rencontres de PSL et de UCL, le 29 février à Londres, où vous avez notamment eu l’occasion d'échanger entre vous. Que retenez-vous de ces dialogues ? Avez-vous prévu de nouveaux échanges où d'éventuelles futures collaborations suite à cette rencontre ?

"Ensemble, l'Université PSL et UCL incarnent l'esprit de collaboration internationale et d'excellence académique, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour l'avenir de la recherche."

Peter Zghaib : Je me souviens particulièrement d'une discussion enrichissante avec Robin. Au cours de notre échange stimulant, nous avons abordé la place croissante de l'intelligence artificielle dans le domaine de l'ingénierie, ce qui m’a permis d’approfondir ma réflexion sur les opportunités que représente l'intégration de l'IA dans mon domaine de recherche.

Un autre moment marquant fut une discussion avec Roberta Zarcone, ingénieur-architecte à l’ENSA Paris-Malaquais, et Anahita Mirani, doctorante dans le même établissement. Nous avons exploré la possibilité de modifier la forme des matériaux radiatifs sur lesquels je travaille afin de les rendre plus esthétiques et de simplifier leur intégration au niveau architectural des bâtiments. Cette réflexion conjointe m’ouvre de nouvelles perspectives de recherches passionnantes dans la conception des bâtiments écologiques de demain.

David Leonardo Paipa-Leon : L'expérience a été enrichie par le point de vue de designers, architectes, ingénieurs, anthropologues et scientifiques comme moi, ce qui a permis d'explorer la faible frontière entre ces divers domaines de connaissance. Les discussions que nous avons eues tout au long de la rencontre du 29 février à Londres étaient orientées vers des sujets d’éco-durabilité, d'exploration spatiale et d'intelligence artificielle. Grâce à cet échange stimulant, nous restons en contact en perspective d'autres rencontres interdisciplinaires.

Robin Le Conte des Floris : N’étant pas familier avec la recherche en design, architecture ou bien encore en anthropologie, j'ai tout d’abord été à la fois surpris et impressionné par leur originalité .Je suis resté en contact avec les doctorants rencontrés lors de ce séjour, et nous prévoyons éventuellement de nous revoir à Paris. Madame la ministre s'est montrée très intéressée par nos travaux de recherche.

•  Comment, au-delà de ces semaines passées à UCL, ces contacts outre-Manche se sont-ils poursuivis ?

Peter Zghaib : Une fois le séjour à UCL terminé, la collaboration multidisciplinaire m’a permis de concevoir un banc d'essai expérimental nommé « RadiS » au Lab CRIGEN d’ENGIE en région parisienne, où divers types de matériaux radiatifs sont testés. Actuellement, des laboratoires du monde entier (Belgique, États-Unis, Chine, etc.) nous contactent pour évaluer les performances des nouveaux matériaux qu'ils développent.

Un article scientifique issu de la collaboration entre PSL et UCL sera bientôt publié dans un journal international renommé, présentant le nouveau matériel développé à UCL. Je suis l'un des auteurs de cet article. De plus, une visite de l’équipe d’UCL à Paris est prévue prochainement. À plus long terme, cette collaboration a conduit à une candidature au projet européen EIC : Clean and Efficient Cooling qui vise à promouvoir le froid radiatif comme une solution efficace pour répondre aux défis du changement climatique.

David Leonardo Paipa-Leon : Depuis l'échange de l'année dernière, j'ai une communication continue avec les collègues du MSSL. Afin de développer davantage notre projet, je suis resté une semaine là-bas après la rencontre du 29 février. J'ai partagé mes résultats préliminaires lors d'un séminaire au laboratoire, privilégiant l'échange avec d'autres doctorants de UCL travaillant dans les groupes de physique du soleil et des plasmas.

•  Quelles vont être les prochaines étapes de votre projet scientifique ? Avez-vous des projets en cours ou futurs avec UCL ?

Peter Zghaib : Alors que la collaboration avec UCL m'a permis de mieux maîtriser le comportement radiatif des matériaux à l’échelle de la surface, la suite du doctorat nécessite une validation expérimentale de l'impact de l'intégration du froid radiatif dans les systèmes de climatisation à plus grande échelle.

Des expérimentations sont en cours de développement et essentielles pour évaluer la faisabilité et l'efficacité de cette technologie prometteuse dans des conditions réelles, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles avancées dans le domaine du refroidissement radiatif.
 
David Leonardo Paipa-Leon : Nos connaissances sur les particules accélérées par les éruptions ont déjà été élargies grâce aux résultats du projet collaboratif de Solar Orbiter. Après avoir enrichi notre étude avec un plus grand échantillon d’observations d’éruptions solaires, nous prévoyons d’écrire une publication pour partager nos résultats. En avril, nous les présenterons lors de la réunion conjointe Solar Orbiter, Parker Solar Probe et DKIST à San Antonio, Texas.
 
Robin Le Conte des Floris : Avec mon doctorat validé, je travaille désormais dans la direction de l'innovation d’ALTEN, où j’ai effectué ma thèse CIFRE. Il s’agit d’une entreprise de services du numérique spécialisée en ingénierie et conseil en technologies. Je suis chef de projets et expert en UX, c’est-à-dire en expérience utilisateur, sur des sujets de recherche et d'innovation en lien avec mon sujet de thèse et les compétences que j'ai développées durant mes travaux de recherche.

II. Lingxiao Luo - ENSAD et Anahita Mirani – ENSA Paris Malaquais ont participé à la conférence-atelier interdisciplinaire “Creative differences: Self-Morphing through Physics, Design and Architecture”, organisée par le réseau international Automorph à l’occasion de la Biennale du design de Londres en juin 2023.

•  6 mois après le workshop à la Biennale du design de Londres, quel bilan pouvez-vous faire ?

L’atelier à la Biennale était une expérience inestimable qui a contribué de manière significative à ma recherche sur la technologie Behaving Knit. Les sessions interactives et les présentations m'ont permis de mieux comprendre les principes qui sous-tendent les systèmes d'automorphisation et leurs applications potentielles dans le domaine de la technologie vestimentaire. Les discussions collaboratives avec les autres participants ont enrichi mon point de vue et m'ont inspiré de nouvelles approches à explorer dans le cadre de mes recherches.

Anahita Mirani : Je tire un bilan extrêmement positif de cet atelier. J’ai pu étendre mon réseau professionnel et rencontrer des experts internationaux dans des domaines variés. Sur le plan scientifique, cette expérience m’a ouvert des perspectives nouvelles et prometteuses pour des collaborations futures, notamment dans les domaines de la physique, des mathématiques et de l'architecture.

•  Avez-vous des projets en cours ou futurs avec UCL ?

Lingxiao Luo : Même si aucune collaboration avec UCL n'a encore été décidée, je suis vraiment inspirée par les discussions et les présentations de l'atelier de l'année dernière et de la conférence conjointe de février. Je serais ravie de participer à d'éventuelles opportunités similaires, afin de présenter mes travaux de recherche à un public plus large pour favoriser le dialogue interdisciplinaire.

Anahita Mirani : Nous explorons actuellement une éventuelle collaboration avec UCL pour organiser un workshop intégrant la recherche et l'enseignement, en partenariat avec le laboratoire GSA Géométrie-Structure-Architecture et l'ENSA Paris-Malaquais. Nous sommes en phase de planification afin d'évaluer la faisabilité et de concrétiser cette initiative, qui pourrait ouvrir de nouvelles perspectives prometteuses pour l'avenir.