Mon CV détaillé - Institut Jean le Rond d'Alembert - Université Pierre ...

Sommaire
Curriculum Vitæ
Elsa Vennat
Docteur en Mécanique - Agrégée de Génie Civil
Curriculum Vitæ 2
Situation actuelle, formation et expériences professionnelles . . . . . . . . . . . 2
Expériences et Compétences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Liste des publications 4
Activités d’enseignement 5
Vacations, monitorat et encadrement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
ATER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Activités de recherche 7
Stage de M2 et travaux de thèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Encadrement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Recherche à l’Intitut d’Alembert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
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Curriculum Vitæ
Elsa Vennat, née à Paris (10 ème ) le 25 Octobre 1981
28 ans, célibataire, nationalité française
Adresse : 5 rue Camille Desmoulins, 94230 Cachan. Tél : 06 87 07 30 66
E-mail : elsa.vennat@upmc.fr. Site web : http : //elsa.vennat.perso.sfr.fr
Situation professionnelle
A.T.E.R. en Mécanique (60 ème Section CNU) à l’Université Pierre et Marie Curie - Paris 6
Institut Jean Le Rond d’Alembert (UMR 7190)
Equipe Modélisation, Propagation et Imagerie Acoustique
4 Place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, Tél : 01 44 27 87 14 / Fax : 01 44 27 52 59
Formation
2009 Doctorat en Mécanique, École Centrale Paris
Obtenu le 19 Octobre 2009
Laboratoire d’accueil :
Laboratoire MSSMat (Mécanique des Sols, Structures et Matériaux) UMR 8579
Sujet :
Étude expérimentale et numérique de l’infiltration de la dentine déminéralisée par des
résines composites
Directeurs de thèse :
Denis Aubry, Professeur 60 ème section CNU, École Centrale Paris (Laboratoire MSSMat)
Michel Degrange, Professeur 58 ème section CNU (Odontologie), Université René Descartes
(URB2I)
Jury :
Henri Vandamme, Professeur 60 ème section CNU, ESPCI (président)
Jacques Déjou, Professeur 58 ème section CNU, Université de la Méditerranée (rapporteur)
Jacques Huyghes, Professeur, Université d’Eindhoven (rapporteur)
2002-2006 Élève normalienne à l’Ecole Normale Supérieure de Cachan
2005-2006 :
Master 2 de Mécanique des Sols, des Roches et des Ouvrages dans leur Environnement
(ECP, ENPC, P6)
Stage de recherche effectué au laboratoire MSSMat
Mention Bien
Juillet 2005 :
Lauréate de l’Agrégation Externe de Génie Civil (option Structures et Ouvrages)
9 ème rang
2004-2005 :
Préparation à l’agrégation de Génie Civil à l’ENS de Cachan
2004 :
Obtention de la Maîtrise de Génie Civil à l’Université Paris 6 et l’ENS Cachan
Mention Bien
2003 :
Obtention de la Licence de Technologie Mécanique à l’Université Paris 6 et l’ENS Cachan
Mention Bien
1999-2002 Classes Préparatoires aux Grandes Écoles MPSI puis PSI*
Lycée Jacques Decour (Paris 9 ème )
1997 Obtention du Baccalauréat série S option SVT
Mention Assez Bien
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Expériences
Sept. 2009
-ce jour ATER à l’Université Pierre et Marie Curie
UFR d’Ingénierie (UFR 919)
Institut Jean Le Rond d’Alembert (UMR 7190)
2006-2009 Allocataire Couplée Monitrice
Monitorat à l’Ecole Centrale Paris
Thèse au laboratoire MSSMat (ECP) en collaboration avec l’URB2I (P5)
2005-2006 Vacataire à l’Université Marne la Vallée (Licence de Génie Urbain)
Activités collectives
Mars 2008
-Sept. 2009 Membre du conseil du laboratoire MSSMat
2002-2005 Membre actif et responsable communication du Bureau des Sports de l’ENS
Cachan
Compétences
Langues ◦ Anglais : lu, écrit, parlé
◦ Allemand : niveau scolaire
Compétences
informatiques
Compétences
expérimentales
Formations complémentaires
◦ Logiciels de calcul matriciel et formel : Mathematica, Mapple, Matlab
◦ Logiciels de calcul élements finis : Comsol
◦ Logiciels de bureautique : L ATEX, MS Office
◦ Préparation d’échantillons biologiques pour la microscopie électronique à balayage
(MEB)
◦ Porosimétrie par intrusion de mercure
2007 ◦ Une approche de la pédagogie et de la didactique des enseignements universitaires, 26
Mars 2007
◦ Stage d’initiation à WIMS (logiciel libre permettant de créer et de gérer des classes
virtuelles), 17 Décembre 2007
2006 ◦ Formation Comsol Multiphysics à l’Ecole Centrale Paris (une journée)
2004 ◦ Stage de recherche de 3 mois en Australie (University of South Australia) au "Transport
System Center"
Thème : Modélisation de trafic routier
Groupes de travail
2009-2010 ◦ Groupe de travail sur les activités expérimentales dans la salle Savart de l’Institut Jean
Le Rond D’Alembert
◦ Groupe "MécaWet" : groupe de discussion informelle autours de la capillarité et ses
effets au laboratoire PMMH de l’ESPCI
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Liste des publications
Publications dans des revues internationales avec comité de lecture
◦ Elsa Vennat, Christine Bogicevic, Jean-Marie Fleureau, Michel Degrange, Demineralized dentin
3D porosity and pore size distribution using mercury porosimetry, Dental Materials, Vol. 25, Issue
6, Pages 729-735, 2009 (DOI :10.1016/j.dental.2008.12.002).
◦ Elsa Vennat, Denis Aubry, Michel Degrange, Collagen fiber network infiltration modeling : permeability
and capillary infiltration, Transport in Porous Media (publié en ligne, DOI : 10.1007/s11242-
010-9537-4).
Publications dans des actes de congrès internationaux avec comité de lecture
◦ Elsa Vennat, Denis Aubry, Michel Degrange, Microfluidic Model of Porous Media Wetting Application
to a Collagen Network, 4th Biot Conference, Juin 2009, New York.
Communication en conférences internationales sans publication des actes
◦ Elsa Vennat, Denis Aubry, Jean-Marie Fleureau, Michel Degrange, Numerical modeling of an
infiltration front through demineralized dentin, 5th. European Congress on Computational Methods
in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008), 8th. World Congress on Computational
Mechanics (WCCM8), Venise.
◦ Elsa Vennat, Denis Aubry, Jean-Marie Fleureau, Michel Degrange, Permeability estimation of
demineralized dentin material. Flow simulation through a collagen matrix, International conference
on the mechanics of biomaterials and tissues (ICMOBT), Décembre 2007, Hawai.
◦ Elsa Vennat, Denis Aubry, Michel Degrange, Jean-Marie Fleureau, Numerical assessment of demineralized
dentin permeability, European Society of Biomechanics Workshop 2007, Dublin.
Communication en conférence nationale
◦ Elsa Vennat, Michel Degrange, Jean-Marie Fleureau, Étude de la porosité de la dentine déminéralisée,
Collège de Biomatériaux Dentaires, Mai 2007, Bruxelles.
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Activités d’enseignement
Mes activités d’enseignement ont pour thèmes principaux :
◦ la Mécanique des Milieux Continus
◦ la Modélisation Éléments Finis
◦ la Résistance des Matériaux
◦ l’Initiation à la Mécanique
Plus de détails sont apportés dans les parties qui suivent.
Vacations 2005-2006 (28h de cours et 30h de TD)
Au cours de ma 4 ème année à l’ENS Cachan, j’ai pu mettre en application la formation pédagogique
suivie lors de la préparation à l’agrégation externe de génie civil. En effet, je suis intervenue
dans la licence Mention "Sciences et techniques pour l’ingénieur" dans le parcours Génie urbain (IUP)
à l’Université de Marne la Vallée au niveau L3. J’avais en charge la totalité du cours de Résistance
des Matériaux. J’ai donc conçu le cours et préparé un examen à partir du programme.
Thème : Résistance des matériaux
Monitorat à l’École Centrale Paris 2006-2009 (64h équivalent TD par an)
Agrégée de génie civil, j’ai été monitrice jusqu’à fin Août 2009 au Département Mécanique de
l’École Centrale Paris (ECP). J’ai enseigné la mécanique des milieux continus, des fluides et des solides
rigides et la résistance des matériaux dans le cadre des TD de mécanique aux élèves de 1 ère et
2 ème année de l’ECP. J’ai aussi pu communiquer mon goût pour la modélisation numérique à travers
des TD numériques sur le logiciel Comsol. J’ai bien sûr participé à la correction des bureaux d’études
et des examens finaux.
Thèmes : MMC, Mécanique des fluides, Mécanique des solides rigides, Résistance des matériaux
Encadrement : Projet de semestre 4 d’un élève ingénieur de l’ECP (2008)
Dans le cadre de la formation des élèves-ingénieurs de 2 ème année, j’ai encadré un étudiant dans
son projet de S4 intitulé : « Validation expérimentale d’un modèle d’infiltration capillaire dans un
réseau fibreux ». Cet étudiant ayant souhaité par le biais de son projet découvrir le monde de la
recherche, je l’ai tout d’abord initié à la recherche bibliographique et l’ai ensuite aidé à réaliser un
montage permettant une validation d’un modèle d’infiltration capillaire préalablement établi. Les
images illustrant la montée capillaire dans un réseau fibreux sont très originales (voir la figure 5 dans
la partie dédiée aux activités de recherche). Ce stage lui a permis à la fois d’aborder des aspects
numériques et expérimentaux.
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ATER à l’université Pierre et Marie Curie 2009-2010 (192h équivalent TD)
J’ai la chance de mettre à profit les compétences acquises pendant ma thèse pendant mon année
d’ATER. J’ai en effet mis en place des TP numériques sur le logiciel COMSOL en M2 et M1. J’ai
aussi participé à des TP sur Matlab (initiation et éléments finis).
De plus, il m’a été confié le cours de rappels de Mécanique des Milieux Continus (MMC) en M2
(spécialité Mécanique des Sols des Roches et des Ouvrages dans leur Environnement), ce qui m’a
permis d’appréhender l’enseignement de la MMC à travers des cours magistraux. Dans le cadre de ce
cours, un support d’évaluation a été réalisé.
Le reste de mon activité d’enseignement a toujours comme thème central la Mécanique. En effet,
je suis en charge :
– de TD d’Initiation à la Mécanique (Mécanique des Structures et Mécanique du Vol) qui me
permettent de faire découvrir la Mécanique à des étudiants en L1,
– de TD de MMC en M1 à des élèves suivant une formation en mathématiques appliquées qui me
permettent d’aborder la Mécanique comme un thème d’ouverture,
– du cours de MMC en télé-enseignement niveau M1,
– des TD de Thermomécanique en M2.
Thèmes : MMC, Introduction à la Mécanique, Initiation à la programmation et aux éléments
finis, Thermomécanique
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Activités de recherche
Laboratoire d’accueil 2005-2009 : Laboratoire de Mécanique des Sols, Structures et Matériaux
Axe : Nano et Bio-Sciences
Responsable d’axe : Denis Aubry
Domaine de recherche : Bio-Sciences
Stage en laboratoire de Master 2 (2005-2006)
Titre : Étude de l’infiltration de bio-adhésifs dans la dentine.
La restauration des pertes de substance dentaire avec des biomatériaux composites se révèle être
une alternative intéressante à la restauration à l’amalgame grâce à sa biocompatibilité, ses propriétés
optiques et surtout son caractère faiblement mutilant. C’est pourquoi, alors que l’adhésion à l’émail
est maîtrisée, l’adhésion à la dentine représente un objectif primordial en dentisterie restauratrice.
J’ai mis en évidence par une étude bibliographique l’absence de modélisation de l’infiltration dans
la dentine et le besoin de compléter la caractérisation du substrat par des essais complémentaires.
J’ai donc réalisé des essais de perméabilité et de porosimétrie sur la dentine déminéralisée. Les
essais de perméabilité ont montré la difficulté de telles mesures alors que les essais de porosimétrie ont
donné des résultats encourageants. J’ai aussi mesuré la viscosité des différentes résines commerciales.
Ces travaux ont constitué une base pour mon travail de thèse.
Mots clefs : Caractérisation milieu poreux, Porosimétrie, Rhéologie
Travaux de thèse (2006-2009)
Contexte
Dans cette thèse, nous nous sommes placés dans le contexte de la dentisterie restauratrice. Encore
aujourd’hui, le praticien peut choisir d’utiliser un amalgame comme matériau d’obturation (après élimination
d’une zone de dent cariée par exemple). Mais la restauration à l’amalgame pose des problèmes
de toxicité et entraîne la perte de dent saine. C’est pourquoi la thérapeutique des pertes de substance
dentaire fait de plus en plus appel à des biomatériaux adhésifs à base de polymères. Ces biomatériaux
constituent une bonne alternative aux matériaux d’obturation classiques, notamment aux amalgames,
car ils permettent des traitements moins mutilants, plus esthétiques et surtout plus biocompatibles.
Il s’agissait donc de passer d’un modèle chirurgical invasif à un modèle médical préventif.
L’adhésion de ces biomatériaux à l’émail ne pose aujourd’hui plus de problème majeur alors que
l’adhésion à la dentine (qui constitue le cœur de la dent) est mal maîtrisée. Mieux comprendre les
mécanismes mis en jeu dans le processus de restauration à base de biomatériaux est donc un enjeu
de santé publique. L’adhésion des systèmes composites à la dentine immédiatement après fraisage
étant peu satisfaisante, la dentine est déminéralisée avant application du système de restauration : la
partie minérale constituée de cristaux d’hydroxyapatite est éliminée. Cette déminéralisation permet
de dénuder un réseau de fibres de collagène de type I (voir figure 1) dont l’infiltration va piloter
l’adhésion.
Figure 1 – Les deux porosités de la dentine déminéralisée : les tubules et les espaces interfibrillaires (image
MEB)
Or, la durabilité des restaurations à base de résine composite n’est pas suffisante, une connaissance
des phénomènes ayant lieu pendant l’infiltration notamment du réseau fibreux est donc cruciale afin
7

de savoir comment améliorer celle-ci.
Contributions
L’infiltration de la dentine déminéralisée par une résine est un point sensible de l’adhésion à ce
tissu. La dentine déminéralisée tout comme la dentine restaurée ont beaucoup été observées alors
que la dynamique de l’avancement du front à travers le réseau poreux est mal connue. Dans cette
thèse, nous avons proposé un modèle géométrique de la dentine déminéralisée à partir de données
de la littérature et de données complémentaires obtenues expérimentalement. Le modèle géométrique
construit, son infiltration a été simulée afin de déterminer les paramètres influents.
Des essais de porosimétrie à intrusion de mercure ont été réalisés sur la dentine déminéralisée afin
d’obtenir des informations sur la porosité, les tailles de pores et leur distribution. Les deux tailles
de pores de la dentine déminéralisée ont été distinguées (voir la figure 2). La première taille de pore
est autour de 1µm et correspond aux tubules et canaux auxiliaires. La deuxième taille de pore située
autour de 50nm correspond aux espaces interfibrillaires. La porosité de la dentine déminéralisée et
séchée estimée est 70% et la contribution de chaque famille de pore est égale. Á notre connaissance
ces données n’avaient jamais été estimées. Elles font l’objet d’une publication dans le journal Dental
Materials.
Porosité incrémentale (%)
20
15
10
5
0
10 0
10 −1
Diamètre de pore (µm)
Figure 2 – Courbe du diamètre de pore en fonction de la porosité infiltrée (échantillons de dentine déminéralisée
lyophilisés)
Le modèle géométrique est particulier car les fibres sont matérialisées par une zone de viscosité
élevée. Il a été validé par le biais de tests préalables. La perméabilité du réseau de fibres de collagène
de la dentine a été déterminée (elle est de l’ordre de 10 −18 m 2 ) et est en bon accord avec les données de
la littérature. L’infiltration du réseau a été simulée en prenant en compte les effets capillaires du fait
des petits pores (50nm et 3µm environ). La modélisation numérique a été réalisée à l’aide du logiciel
Comsol. Les équations de Navier Stokes ont été couplées avec une équation de convection-diffusion
(méthode level set) et un terme permettant de prendre en compte les effets capillaires a été ajouté à
la formulation faible du problème. L’influence de l’angle de contact, de l’orientation des fibres et de
l’écartement des fibres a été investiguée dans des réseaux de cinq fibres (illustration sur la figure 3
pour un réseau de cinq fibres disposées aléatoirement).
Figure 3 – Montée du front dans un réseau de cinq fibres disposées aléatoirement. Les fibres sont représentées
en gris alors que le front est représenté en bleu
8
10 −2

La principale observation fut la montée drastique du front lors de sa rencontre avec des croisements
de fibres. Il a aussi été remarqué la formation de zones non infiltrées malgré le passage du front, ce
qui serait à l’origine de certaines hétérogénéités d’infiltration.
Quant à l’infiltration du réseau fibreux et d’un tubule, elle a permis de montrer que le temps
d’application de la résine proposé par les fabricants est largement suffisant pour infiltrer le réseau
fibreux. Cette conclusion a une conséquence directe sur la pratique de la dentisterie : augmenter le
temps d’application n’améliore pas l’infiltration de la résine dans le réseau fibreux. Notre modèle a
enfin été validé par la simulation de l’essai de porosimétrie. Deux tailles de pores ont été bien détectées
comme dans la partie expérimentale. Par ailleurs, la simulation présente aussi un intérêt pédagogique
car en simulant le déroulement de l’essai, les limitations de l’essai ont été mises en évidence (figure 4).
Figure 4 – Montée du front dans un réseau fibreux percé de deux tubules. Les fibres sont représentées en gris
alors que le front est représenté en bleu. On remarque que les gros pores en contact avec le front sont infiltrés
en premier
Mots clefs : Dentine, Fibres de Collagène, Milieux poreux, Porosimétrie, Techniques de séchage,
MEB, Éléments finis, Méthodes de suivi de front (méthode level set), Capillarité
Encadrement : Projet de semestre 4 d’un élève ingénieur (2008)
Le projet de l’élève ingénieur que j’ai encadré au cours de l’année 2008 a donné lieu à des résultats
très intéressants, c’est pourquoi j’ai tenu à mentionner cet encadrement à la fois dans la partie
recherche et dans la partie enseignement.
En effet, les images de montée capillaire dans un réseau de cylindres (des mines de crayon ou des
fils en inox) sont très prometteuses (figure 5).
(a) Réseau de mines de crayon (b) Deux fibres en acier inoxydable
Figure 5 – Montée capillaire dans un réseau fibreux, observation dans le domaine du visible
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Laboratoire d’accueil 2009-2010 : Institut Jean Le Rond d’Alembert (UMR 7190)
Axes : MPIA/MISES/FCIH (Modélisation, Propagation et Imagerie Acoustique / Mécanique et
Ingénierie des Solides et des Structures / Fluides Complexes et Instabilité Hydrodynamiques)
Domaine de recherche : Mécanique « transversale »
ATER à l’Institut Jean Le Rond d’Alembert (2009-2010)
Mes activités de recherche actuelles en tant qu’ATER à l’UPMC ont pour thème principal l’élastocapillarité.
La déformabilité des fibres n’a pas été prise en compte dans mon travail de thèse et il me semble
que les effets capillaires ont un rôle à jouer dans le phénomène de retrait de la dentine déminéralisée.
J’ai donc envisagé de m’intéresser aux effets élasto-capillaires dans un réseau fibreux pendant mon
année d’ATER à l’Institut Jean Le Rond D’Alembert où des études sur ce thème ont déjà été menées
et où une salle d’expérimentation a été créée récemment.
De plus, alors qu’à l’échelle macroscopique la capillarité n’a pas d’influence sensible, elle a son rôle
a jouer dans de nombreux systèmes micro et nano-mécanique (nanotubes, systèmes auto-assemblés,
tissus biologiques).
Une partie de mon travail de recherche a été, dans un premier temps, exploratoire. Un travail
bibliographique m’a permis de mieux dégager mes apports à la thématique globale qu’est l’élastocapillarité.
Ce problème de couplage fluide-structure ne semble pas étudié de manière approfondie
d’où l’intérêt de l’étude de ce couplage par le biais d’expériences modèles. On peut néanmoins citer :
– L’étude de Neukirch et al. [1] en collaboration avec le laboratoire Physique et Mécanique des Milieux
Hétérogènes de l’ESPCI : le fléchissement d’une lamelle flexible sous l’effet de la capillarité
est étudié.
– L’étude de Bico et al. [2] ayant pour but d’illustrer l’arrangement des cheveux mouillés en
paquet : des lamelles flexibles espacées initialement d’une même distance et dont l’extrémité
haute est encastrée sont plongées dans un bain dont la hauteur décroît. Le phénomène de « poils
mouillés » est alors observé, décrit et sont déduites des longueurs caractéristiques.
– L’étude de Haschke et al. [3] dans le but d’étudier la cinétique d’évaporation d’une goutte à
l’aide d’une micro-poutre console (cantilever) : le fléchissement d’un cantilever sous l’effet d’une
goutte posée sur celui-ci a été étudié à la fois de manière analytique, numérique et expérimentale.
La limitation de l’étude numérique réside dans le fait que la goutte n’est pas prise en compte
explicitement mais uniquement par le biais d’effort qu’elle exerce sur la poutre.
Les idées suivantes se dégagent de ce travail préliminaire :
– Il sera intéressant d’utiliser mes travaux de thèse dans un autre contexte où cette fois le fluide
interagit avec le solide et tous deux se déforment sous l’action de la capillarité
– L’expérience de montée capillaire dans un réseau fibreux, cette fois déformable, pourra être
menée
– l’étude vibratoire conjointe d’une goutte et d’une tige élastique n’a jamais été faite et semble
intéressante et en lien très fort avec les activités de l’Institut d’Alembert (voir figure 6).
Figure 6 – Vibrations conjointes d’une goutte et d’une tige (photo A. Antkowiak)
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[1] S. Neukirch, B. Roman, B. de Gaudemaris, J. Bico, Piercing a liquid surface with an elastic
rod : Buckling under capillary forces, Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 55(6) :
1212-1235, 2007.
[2] C. Py, P. Reverdy, L. Doppler, J. Bico, B. Roman, et C.N. Baroud, Capillarity induced folding
of elastic sheets, European Physical Journal 166 : 67–71, 2009.
[3] T. Haschke, E. Bonaccurso, H.-J. Butt and D. Lautenschlager, F. Schonfeld et W. Wiechert,
Sessile-drop-induced bending of atomic force microscope cantilevers : a model system for monitoring
microdrop evaporation, Journal of Micromechanics and Microengineering, 16(11) : 2273-
2280, 2006.
Mots clefs : Gouttes, Elasto-capillarité, Eléments Finis, Réseaux fibreux déformables, Vibrations
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