Sujet de stage / Master 2 Internship

Les micro/nanoplastiques sont une pollution émergente omniprésente sur le globe. La colonisation des microplastiques par des organismes vivants pourrait favoriser leur transport. Ce projet vise à l'étudier et s’appuie sur l’expertise de deux laboratoires de recherche au CEA Saclay et au LNE (Yvelines).

La présence de microplastiques (MPs) dans des environnements protégés ou des régions éloignées des sources d’émission démontre un transport possible sur de longues distances qui contribue ainsi à la dispersion des nano/microplastiques dans l’environnement. En milieu marin ou aquatique, la taille des microplastiques et leur densité par rapport à celle du milieu déterminent le comportement et les propriétés de flottabilité ou d’entraînement des particules dans les courants. La colonisation des microplastiques par des organismes vivants, ou biofouling, modifie ces propriétés et pourrait favoriser le transport ou au contraire la sédimentation des nano/microplastiques. L’objectif de ce stage est de déterminer l’impact du biofouling sur la flottabilité des particules demicroplastiques en mesurant la stabilité colloïdale et densité des microplastiques avec et sans biofilm. La mesure dimensionnelle par microscopie électronique à balayage (MEB) sera une étape clef pour identifier la distribution en taille des nano/microplastiques et servira de donnée d’entrée pour le SAXS. La sélection des MPs s’effectuera en adéquation avec les familles de plastiques et/ou en présence d’additifs.

Peu de techniques permettent de mesurer avec précision la densité de nanoparticules en suspension. Nous utiliserons la technique de diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS) pour mesurer la densité des microplastiques de différentes compositions en présence ou en l’absence d’un biofilm. Après mise en culture en présence de bactéries, le biofilm formé sera caractérisé par microscopie de fluorescence, microscopie électronique à balayage et microscopie Raman. La flottabilité des microplastiques sera évaluée par diffusion statique dynamique de la lumière (SMLS) en mesurant la vitesse de déplacement dans la colonne d’eau et le diamètre de Stokes des particules. Ces expériences seront réalisées en eau douce et en eau de mer afin d’évaluer l’effet de la variation de densité des microplastiques par rapport à celles du milieu sur leurs propriétés de transport.

Ce projet s’appuie sur l’instrumentation et l’expertise de deux laboratoires de recherche au CEA Saclay et au LNE (Yvelines).
Profil du candidat : étudiant(e) en mastère ou en école d’ingénieur avec une spécialisation en physique, chimie, ou science des matériaux, avec de bonnes connaissances sur l’une ou plusieurs des techniques expérimentales (spectroscopie, diffusion de la lumière). Une première expérience ou un goût pour la microbiologie et les études environnementales serait un plus.