Science et génie des matériaux

Description de la branche d'études

Si pendant très longtemps, l’homme s’est contenté d’une exploitation directe et simple des matériaux mis à disposition par la nature, les progrès scientifiques et technologiques ont considérablement modifié son approche. Que ce soit pour le sport, la médecine, l’industrie automobile, les vêtements ou encore les composants électroniques, les matériaux jouent aujourd’hui un rôle prépondérant. L’ère des matériaux « sur mesure » développés pour une application spécifique est arrivée. Il y a fort à parier que le futur verra la prolifération des matériaux dits « intelligents », à savoir capables de modifier leurs propriétés en fonction de leurs conditions d’utilisation.

L’étude des matériaux est très variée puisqu’elle porte sur des domaines aussi divers que les polymères, les céramiques, les métaux et alliages, les matériaux optiques et électroniques, les composites ou les matériaux du vivant. Pour chacun d’entre eux, il s’agit d’appréhender les structures de la matière à l’échelle microscopique, voire atomique afin de comprendre ses propriétés macroscopiques. L’ingénieur peut ensuite façonner la matière pour lui conférer des propriétés spécifiques : faire varier la composition des alliages, faire des inclusions, imposer un traitement thermique pour obtenir une cristallisation particulière, etc. La compréhension de la relation entre la micro-structure et les performances des matériaux requiert l’utilisation de techniques d’observation de pointe comme la microscopie électronique ou les mesures spectroscopiques.

Ces informations sont souvent complétées par la modélisation, un procédé devenu fondamental dans l’approche moderne de la science des matériaux.

Description de la formation

Organisation des études

L'objectif de ce bachelor de science et génie des matériaux est de donner aux étudiants des bases solides en mathématiques, physique et chimie. Le programme aborde les différentes classes de matériaux – métaux, céramiques, polymères et composites – ainsi que les méthodes d’analyse et de caractérisation. On y traite la structure et les propriétés des matériaux, les principes sous-jacents de leurs différentes transformations et les technologies de mise en oeuvre. En dernière année, les étudiants réalisent un projet de recherche dans un laboratoire de leur choix.

Le bachelor est composé de deux étapes successives de formation :

• le cycle propédeutique d’une année dont la réussite se traduit par 60 crédits ECTS acquis en une fois, condition pour entrer au cycle bachelor.
• le cycle bachelor s’étendant sur deux ans dont la réussite implique l’acquisition de 120 crédits, condition pour entrer au master.

Le bachelor représente le premier diplôme universitaire et équivaut à l'acquisition de 180 crédits ECTS.

Plan de la formation

Bachelor Science et génie des matériaux	Crédits ECTS
1er et 2e semestres (cycle propédeutique)	60
Bloc 1 Algèbre linéaire Analyse I & II Chimie générale avancée Introduction à la science des matériaux Physique générale : mécanique Physique générale : thermodynamique
Bloc 2 Enjeux mondiaux Information, calcul, communication Introduction à la conception mécanique Sciences et technologies de l'électricité
3e, 4e, 5e et 6e semestres (cycle bachelor)	120
Bloc "Sciences de base" Analyse III & IV Analyse numérique General physics : electromagnetism Organic chemistry Physique générale : quantique Probability and statistics for materials science Thermodynamics for materials science	35
Bloc "Bases de la science des Matériaux" Cristallography and diffraction methods Métaux et alliages + TP Milieux continus Phénomènes de transfert en science des matériaux Résistance des matériaux Rhéologie et mécanique des fluides	21
Bloc "Approfondissement Matériaux" Ceramics, structures and properties + TP Composites polymères + TP Corrosion et protection des métaux + TP Déformations des matériaux Elaboration des céramiques et des colloïdes + TP Introduction à la microscopie + TP Introduction to numerical modelling Matériaux de construction + TP Modélisation et simulation par éléments finis Projet matériaux Propriétés fonctionnelles des matériaux Science des polympères Surfaces and interfaces Theory of materials: from structure to properties Transformations de phases	56
Bloc "Enseignement sciences humaines et sociales (SHS)" SHS: 4 cours à choix	8
Total	180

1 crédit ECTS correspond environ à 25-30 heures de travail.
Des changements dans les plans d'études peuvent survenir en cours d'année. Se référer aux informations disponibles sur le site de l'EPFL.

Lien sur le plan de la formation

• epfl.ch > Plan de la formation

Combinaison des branches

Le programme "Science et génie des matériaux" ne permet pas de combinaison de branches.

Description en branche secondaire ou hors faculté

La branche ne peut pas être étudiée comme branche secondaire.