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Univ. Paris-Saclay

Les sujets de thèses

3 sujets IRAMIS

Dernière mise à jour : 06-04-2020


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• Matériaux et applications

 

Fabrication in-situ de membranes en silice poreuses et de lits fluidisés dans des systemes microfluidiques pour la biotechnologie

SL-DRF-20-0547

Domaine de recherche : Matériaux et applications
Laboratoire d'accueil :

Service Nanosciences et Innovation pour les Materiaux, la Biomédecine et l’Energie (NIMBE)

Laboratoire Interdisciplinaire sur l’Organisation Nanométrique et Supramoléculaire (LIONS)

Saclay

Contact :

Florent Malloggi

Patrick GUENOUN

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2020

Contact :

Florent Malloggi
CEA - DSM/IRAMIS/NIMBE/LIONS

+3316908 6328

Directeur de thèse :

Patrick GUENOUN
CEA - DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01-69-08-74-33

Page perso : http://iramis.cea.fr/nimbe/Pisp/florent.malloggi/

Labo : http://iramis.cea.fr/nimbe/lions/

Les lits macroscopiques fluidisés sont des empilements de particules retenus par une membrane poreuse à travers laquelle un fluide peut être injecté de manière homogène. De tels dispositifs sont largement utilisés pour les procédés d'échange liquide-solide en raison de leur rapport surface/volume élevé. L’adaptation de ce concept en microfluidique est un sujet d'actualité, en particulier pour les applications biotechnologiques où le volume d'échantillons limité/coûteux est souvent une contrainte importante. Nous proposons de synthétiser des membranes de silice poreuse, ancrées dans des canaux microfluidiques, afin de préparer des lits compacts et fluidisés capables de réaliser des processus d'échange liquide-solide améliorés. Les membranes poreuses en silice ainsi fabriquées permettent l'écoulement des fluides tout en bloquant le passage des particules solides micro/nanométriques, rendant possible le développement de lits homogènes à une échelle micrométrique. Les effets des paramètres des réactions sol-gel sur les propriétés des membranes (taille des pores, homogénéité, épaisseur, chimie de surface) et la génération de lits fluidisés par injection de particules fonctionnalisées micro/nanométriques (polymères et micro/nanoparticules inorganiques) seront examinés. Ces systèmes microfluidiques multi-étapes sont particulièrement adaptés aux applications biomédicales où seuls de petits volumes (10-100 µL) sont disponibles et/ou lorsque des réactions multiples sont nécessaires, comme des clivages enzymatiques suivis d'une séparation chromatographique. Par exemple, l'analyse glycomique est une méthode récente et en pleine expansion qui permet l'identification de biomarqueurs basée sur la séparation des glycanes des protéines suivie d'une étape de séparation avant l'analyse par spectrométrie de masse. Grâce à notre approche polyvalente, nous sommes convaincus qu'il sera possible de valider la préparation des échantillons pour l'analyse glycomique.
Mesure de l’exposition aux radiations accidentelles par les défauts radio-induits dans les écrans de smartphones

SL-DRF-20-0586

Domaine de recherche : Matériaux et applications
Laboratoire d'accueil :

Laboratoire des Solides Irradiés (LSI)

Laboratoire des Solides Irradiés (LSI)

Saclay

Contact :

François Trompier

Nadege OLLIER

Date souhaitée pour le début de la thèse :

Contact :

François Trompier
IRSN -


Directeur de thèse :

Nadege OLLIER
CEA - DRF/IRAMIS/LSI

01 69 33 45 18

Page perso : http://iramis.cea.fr/Phocea/Membres/Annuaire/index.php?uid=ollier

Labo : https://portail.polytechnique.edu/lsi/fr

Lors d’urgence radiologique de grande ampleur, il est nécessaire de disposer de méthodes permettant d’identifier parmi la population les personnes ayant été exposées et nécessitant une prise en charge immédiate. Il n’existe pas de méthodes opérationnelles à ce jour. Les verres des écrans tactiles des smartphones gardent en « mémoire » la trace d’une irradiation aux rayonnements ionisants par le biais de la formation de défauts dits « radio-induits ». La mesure et la quantification de ces défauts ponctuels notamment par spectroscopie à résonnance paramagnétique électronique (RPE) permet d’estimer la dose déposée dans le verre et donc de d’estimer l’exposition associée à l’irradiation. Toutefois ceci n'est pas aisé puisque la plupart des défauts ne sont pas stables et dépendent du type de verre. L'objectif de cette thèse est de proposer des approches ou méthodes permettant de quantifier les défauts ou une partie des défauts susceptibles d’être relier à la dose délivrée. Les défauts qui ne sont pas induits par les UV seront à privilégier.
Métamatériaux 3D-imprimés légers et résistants aux chocs pour colis de transport de déchets radioactifs : design d’architectures optimales dans une approche bio-inspirée

SL-DRF-20-0591

Domaine de recherche : Matériaux et applications
Laboratoire d'accueil :

Service de Physique de l’Etat Condensé (SPEC)

Systèmes Physiques Hors-équilibre, hYdrodynamique, éNergie et compleXes (SPHYNX)

Saclay

Contact :

Daniel BONAMY

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2020

Contact :

Daniel BONAMY
CEA - DSM/IRAMIS/SPEC/SPHYNX

0169082114

Directeur de thèse :

Daniel BONAMY
CEA - DSM/IRAMIS/SPEC/SPHYNX

0169082114

Page perso : http://iramis.cea.fr/Pisp/2/daniel.bonamy.html

Labo : http://iramis.cea.fr/spec/SPHYNX/

Voir aussi : http://iramis.cea.fr/nimbe/lions/

Les opérations d’assainissement et de démantèlement des anciennes installations nucléaires de recherche créent d’importants volumes de déchets qui doivent être transportés en parfaite sécurité vers les unités de stockage ou de traitement. Les colis de transport sont des dispositifs multicouches, étanches, conçus pour arrêter les rayonnements ionisants, mais aussi résister aux chocs, poinçonnements, aux contraintes thermiques…. Ces contraintes rendent les colis actuels très lourds, difficile à manipuler, et augmentent les doses reçues lors de celle-ci.



Ce projet de thèse vise à concevoir de nouveaux matériaux pour colis de transport, à la fois ultralégers et compatibles aux contraintes mécaniques/thermiques rencontrées. Dans ce contexte, les métamatériaux type microréseaux (formés de microtubes arrangés périodiquement) s’avèrent prometteurs : en plus d’être bien plus légers que les matériaux massifs (de plusieurs ordres de grandeur !), ils semblent offrir une résistance à la compression bien supérieure. Il s’agira de comprendre l’origine de cette résistance anormale, puis d’optimiser l’architecture des microréseaux dans ce cadre. Dans une approche bio-inspirée, le potentiel amené par des architectures aléatoires et hiérarchiques sera en particulier exploré. L’étude s’appuiera sur des approches numériques de type « Modèle de poutres sur réseaux » de complexité croissante. Ces approches seront qualifiées au travers d’expériences menées sur des métamatériaux obtenues par impression additive. Cette thèse est adossée à une autre thèse plus orientée chimie et matériaux, visant à concevoir les meilleurs composites résines/nanoadditifs pour optimiser la protection aux rayonnement ionisant, les propriétés neutrophages et la tenue à l’irradiation.



Ce sujet de thèse implique un goût du travail en équipe ainsi qu’une importante curiosité scientifique et un esprit d’ouverture. Il met en jeu des notions appartenant à la fois à l’ingénierie mécanique, la physique non-linéaire et la science des matériaux. Le candidat retenu aura l’opportunité de manipuler les outils théoriques, numériques et expérimentaux utilisés dans ces trois domaines. Le caractère à la fois fondamental et appliqué de cette recherche permettra au candidat de trouver à l’issu de sa thèse des débouchés dans le monde académique et dans l’industrie.

 

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