Projet ANR-12-ASTR-0032 – MECANANO : Microstockage de puissance et d’Energie pour Capteurs AutoNomes nANostructurés cOmmunicants
Programme : Accompagnement spécifique des travaux de recherches et d’innovation Défense (ASTRID) 2012
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Christophe Lethien (Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologies)
Partenaires : Institut d'Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie; Laboratoire public
Montant : 296086.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 36 mois
Résumé : Le projet MECANANO vise à développer une microsource de stockage de puissance et d’énergie permettant d’assurer l’autonomie énergétique de microcapteurs communicants. Pour couvrir des besoins simultanés en puissance et en énergie, c'est-à-dire pour répondre à tout type de scénarii en toute circonstance, le projet MECANANO se propose de réaliser 4 microdispositifs de stockage dont les performances balayeront l’ensemble du diagramme de Ragone Energie vs Puissance. Ils seront développés de manière individuelle en utilisant une technologie générique 3D dans la 1ère phase de ce projet et une fabrication/intégration collective sera proposée dans une seconde phase.
L’architecture des 4 microdispositifs de stockage proposée sera compatible avec les procédés de micro/nanofabrication développés dans l’industrie du silicium et en particulier dans le domaine des microtechnologies MEMS. 
Pour atteindre ces objectifs, le consortium regroupe 2 laboratoires de recherche :
-	l’IEMN, reconnu dans le domaine de la microélectronique et des nanotechnologies et développant une activité de recherche dans le microstockage d’énergie pour microsystèmes autonomes communicants (microbatterie Li-ion). L’IEMN est membre du réseau des grandes centrales technologiques de France 
-	l’IMN JR (Institut des Matériaux Jean Rouxel, UMR CNRS 6502), reconnu dans le domaine des matériaux et dispositifs pour le stockage et la conversion d’énergie : supercondensateurs, accumulateurs, piles à combustibles, et membre du réseau français sur le stockage électrochimique de l’énergie (RS2E)
La complémentarité des 2 partenaires du consortium permettra de proposer des microsources de stockage d’énergie et de puissance miniatures totalement intégrables pour des applications « capteurs autonomes communicants » à caractère civil et militaire (contrôles environnementaux, surveillance de zone sensible, maintenance préventive, santé des structures, capteurs de contraintes mécaniques…).  
Les résultats majeurs attendus dans le projet MECANANO  sont les suivants :
-	Définition d’une architecture générique de déploiement de surface spécifique par micro/nanostructuration d’un substrat de silicium. Cette technologie constituera le socle de base des 4 microdispositifs de stockage et permettra de décupler leurs performances afin de dépasser l’état de l’art par l’utilisation de technologie en rupture. Son paramétrage sera d’une importance capitale pour dimensionner les dispositifs fabriqués dans le projet MECANANO. Une attention particulière sera consacrée à l’aspect écologique des matériaux utilisés dans les 4 microsources de stockage d’énergie.
-	Fabrication d’une microbatterie tout solide de type lithium ion en topologie 3D (5 à 50 mWh/cm2 – 3V – 1000 à 10 000 cycles). 
-	Réalisation technologique d’un microsupercondensateur 3D à base d’oxydes de métaux de transition (30 à 240 µWh/cm2 – 1.5V – 100 000 cycles) 
-	Fabrication d’un microcondensateur électrolytique (1mF/cm2, 4µWh/cm2 – 5V – 100000 cycles, temps de réponse ~ 10-100ms) utilisant la microstructure 3D générique.
-	Fabrication d’un microcondensateur électrostatique (1,4 µWh/cm2 avec une capacité de 100µF/cm2 – 10V – 1 000 000 cycles – temps de réponse ~ ms) utilisant la microstructure 3D générique.
-	Réalisation d’un démonstrateur/prototype intégrant sur un même substrat silicium au moins 2 microdispositifs de stockage complémentaires permettant de démontrer l’interopérabilité des procédés de microfabrication.