La conversion d’énergie est le terme-clé des activités de recherche du Laplace. Les travaux se focalisent en partie sur la compréhension des processus de conversion d’énergie au sein des plasmas grâce au développement de modèles et d’outils de diagnostics très performants, confrontés et validés sur des réacteurs témoins ou semi-industriels. Les études portent sur la modification par technologies plasmas de l’état de surface de pièces aéronautiques pour une accroche performante d’adhésifs et de peinture, l’optimisation des disjoncteurs haute et moyenne tension dans la distribution d’énergie, l’accélération d’ions pour la production d’énergie dans les Tokamaks, la propulsion plasma pour le maintien des satellites sur orbite géostationnaire, le traitement de matériaux pour la stérilisation ou pour conférer des propriétés bactéricides ou de biocompatibilité, le traitement du cancer et l’aide à la cicatrisation, le traitement des semences pour la conservation et l’aide à la germination des graines, …

Les activités du Laplace s’inscrivent également dans la dynamique de la transition énergétique avec ses défis liés à la production d’énergie électrique renouvelable, la mise en cohérence des mix énergétiques de production d’électricité et l’équilibre en temps réel des flux de consommation et de production mais aussi l’intégration sous contraintes de convertisseurs de forte densité de puissance à la fois robustes et fiables. S’appuyant sur une vision multi-échelles et multi-applications, le Laplace travaille sur la caractérisation de la tenue diélectrique des matériaux et des dépôts de charge sous contraintes, la conception de nouveaux matériaux plus performants et les technologies d’intégration. Il étudie aussi le design et les commandes temps réel pour la conversion d’énergie statique et électromécanique à haut rendement et faible dissipation thermique, la production d’énergie par piles à combustible, le transport de l’énergie électrique et sa distribution intelligente et optimisée au sein de smart grids ou encore la durée de vie des systèmes et de leurs constituants. Le spectre d’applications couvre les véhicules automobiles électriques ou hybrides, l’avion plus électrique, la propulsion électrique pour les navires, les réseaux et le transport ferroviaire… Dans le domaine de l’aéronautique, on peut également citer des recherches sur l’utilisation d’ailes flexibles mimant le vol des rapaces : leur forme est contrôlée électriquement pour réduire la consommation d’énergie et la pollution sonore. D’autres travaux concernent la production de sources lumineuses (OLED), la réalisation de transistors (OLET) et le développement pour l’aéronautique de systèmes d’éclairage communiquant via LiFi.

Les activités du laplace ont donné lieu à la création d’un laboratoire commun avec la société NXP (Labcom Systèmes Embarqués pour la Mobilité Autonome), de 4 startups et de deux plateformes multi laboratoires initiées et cogérées par le Laplace (Plateforme Hydrogène sur l’étude des piles à combustible et des électrolyseurs, Plateforme 3DPHI sur l’intégration en électronique de puissance).