L’équipe DYFCOM est au coeur d’une recherche interdisciplinaire mêlant expériences, modélisation et simulations numériques. Le profil des chercheurs couvre la physique, la mécanique, la biomécanique et les mathématiques appliquées, avec des collaborations fortes avec des biologistes et le milieu médical. Les sujets de recherche touchent à différents aspects de matière molle hors-équilibre et systèmes biologiques, à la fois à l’échelle individuelle (microscopique) et à celle des phénomènes collectifs. Ce spectre continu de complexité s’étend de systèmes relativement simples ( bulles, gouttes, vesicules, capsules et coques) en passant par des cellules biologiques de complexité intermédiaire (globules rouges et bacteries) jusqu’à des systèmes plus complexes comme les micronageurs et cellules eucaryotes (par ex. cellules cancéreuses).

Le groupe concentre son expertise sur deux thèmes transversaux principaux que sont les Suspensions et biofluides et Dynamique des cellules vivantes et les Matériaux complexes naturels.

The Biorobotics Laboratory (BioRob in short) is part of the Institute of Bioengineering in the School of Engineering at the EPFL. We work on the computational aspects of locomotion control, sensorimotor coordination, and learning in animals and in robots. We are interested in using robots and numerical simulation to study the neural mechanisms underlying movement control and learning in animals, and in return to take inspiration from animals to design new control methods for robotics as well as novel robots capable of agile locomotion in complex environments.

Our research interests are therefore at the intersection between robotics, computational neuroscience, nonlinear dynamical systems, and machine learning. We carry out research projects in the following areas: neuromechanical simulations of locomotion and movement control, systems of coupled nonlinear oscillators for locomotion control, adaptive dynamical systems, design and control of amphibious, legged, and reconfigurable robots, control of humanoid robots and of exoskeletons.

L'équipe développe une recherche à la fois fondamentale et appliquée faisant appel à la biomécanique, la bio-ingénierie et aux sciences biomédicales. L'objectif est, en suivant une approche multi-échelles, de comprendre l’impact des forces mécaniques sur la physiologie et la physiopathologie de l’appareil respiratoire. L'équipe se caractérise par sa multidisciplinarité avec un fort ancrage clinique en raison de son implantation dans un grand centre hospitalier. Au travers des médecins cliniciens présents dans l’équipe (réanimateurs adulte et pédiatriques, chirurgiens ORL, pneumologues...), l’équipe a accès à plusieurs réseaux de patients de soins intensifs, réanimation, ORL, adultes et nouveau-nés, ventilés ou non mécaniquement qui l'alimentent en problématiques physiopathologiques permettant d’aller des mécanismes fondamentaux jusqu’à l’évaluation clinique des concepts proposés (études multicentriques).

Le début des recherches en mécanique des systèmes vivants et en bio-ingénierie remonte à une dizaine d’années au LadHyX et occupe aujourd’hui une place importante. Elle s’organise principalement autour d’expériences de laboratoire sous microscope.

A l’échelle de la cellule, on trouve des travaux en mécanobiologie et immunomécanique pour la micromanipulation de globules blancs et autres cellules, notamment à l’aide de micropipettes. D’autres travaux s’organisent autour des écoulements sanguins, la mécanique vasculaire et débouchent sur des applications pour des dispositifs endovasculaires comme les stents ou des systèmes de transport biomédicaux.

S’appuyant sur les travaux en écoulement microscopique et microfluidique, des recherches sont également menées sur la croissance de bactérie dans des gouttes, la nage de micro-organismes, la culture cellulaire tridimensionnelle et les organoïdes sur puce.

Enfin tout récemment les actions en biomécanique végétale, portant à l’origine sur les effets du vent sur les plantes et leurs caractéristiques vibratoires, se sont renforcées par des recherches en morphogénèse, utilisant des approches de microfluidique en biologie du développement.