Missions

Les propriétés de transport (transport ionique/chimique/de masse/thermique) dans un liquide à l'échelle nanométrique (nanofluidique) sont principalement affectées par les interactions de surface. De tels phénomènes de transport sont couplés et ont de nombreuses applications, pour piloter des écoulements de liquides à l'échelle nanométrique mais, surtout, pour récupérer de l'énergie (énergie thermique ou chimique transformée en électricité par exemple) ou pour la dépollution ou le dessalement de l’eau.
L'étude de ces transports couplés remonte au XIXe siècle, mais a récemment retrouvé un grand intérêt grâce à la découverte de nouveaux mécanismes de transport à proximité des interfaces, au développement de nouvelles méthodes de nanofabrication pour les tester et à leur application potentielle dans la science des membranes.
A l’iLM, des films d’eau, d'épaisseur nanométrique et confinés à proximité d'interfaces bien choisies, seront considérés. Deux voies sont proposées : l'étude du transport ionique dans les films de savon1 et dans les films dits mouillants à l'eau2. Dans un premier temps, le film de savon sera réalisé en confinant une bulle dans un tube capillaire1. Le liquide entourant la bulle a alors une épaisseur nanométrique. Dans ce cas, des effets tels que la polarisation de concentration, qu’il est essentiel de comprendre car il s’agit d’un inconvénient majeur dans de nombreuses applications, peuvent être bien contrôlés et étudiés. Le film mouillant, lui, se condensera spontanément sur un substrat hydrophile, s'il est en contact avec un environnement à humidité contrôlée. Une attention particulière sera accordée à l'interaction des liquides et des ions avec des substrats photoactivables.
1. Bae et al., https://hal.science/hal-04280039/document
2. Allemand et al., Anomalous ionic transport in tunable angstrom-size water films on silica." Proceedings of the National Academy of Sciences 120.25 (2023): e2221304120.

Activités

Le candidat retenu sera impliqué dans la conception des dispositifs expérimentaux et des substrats, dans les mesures associées de faible courant ionique, d'épaisseur de film mince, d'évolution de la concentration ionique, dans l'analyse des données et l'interprétation des résultats.

Compétences

Le candidat doit être titulaire d'un doctorat en physique expérimentale, en science des matériaux, en physique des liquides ou de la matière molle, ou dans un domaine connexe. Un gout pour la modélisation sera également apprécié. La maîtrise de l'anglais ou du français et de bonnes compétences en communication sont requises.

Contexte de travail

Le candidat retenu sera affilié à l'Institut Lumière Matière (ILM) de Lyon. L'institut Lumière Matière (iLM) est une unité de recherche CNRS-Université Lyon 1 localisée sur le campus Lyon Tech La Doua. Avec environ 300 collaborateurs dont une centaine de doctorants et post-doctorants, 150 stagiaires par an, l’iLM est un acteur majeur de la recherche en physique et chimie sur la région Auvergne Rhône Alpes, reconnu internationalement pour l’excellence de sa recherche.
Il/elle participera à un programme de recherche collaboratif dans le cadre du projet ANR SOFTNANOFLU, impliquant des équipes des laboratoires de l'ILM et de l'ICGM (Montpellier). Il/elle travaillera en étroite collaboration avec un doctorant, et avec l'aide de plusieurs chercheurs et ingénieurs de recherche permanents impliqués dans le projet.

Contraintes et risques

Aucune.