Missions

Comprendre et prédire le transfert des polluants dans le sol, des particules métalliques jusqu'aux désormais célèbres microplastiques, est une question environnementale urgente. Transposée en question scientifique, nous étudions le mouvement de particules nm-μm, de densités variables, au sein d'une matrice poreuse opaque remplie d'eau. Dans le "bulk", selon la taille et la masse des particules, une combinaison de diffusion (mouvement stochastique) et de sédimentation (mouvement directionnel) se produit, cet équilibre étant clairement représenté par le nombre de Péclet gravitationnel [1]. En confinement (et en interactions avec la matrice), la situation est naturellement beaucoup plus complexe.
Actuellement, le principal domaine de suivi de la dynamique des particules dans les milieux poreux solides modèles repose sur des techniques de microscopie optique, qui nécessitent toutefois des échantillons optiquement transparents. Dans ce poste postdoctoral, nous souhaitons explorer des méthodes expérimentales alternatives pour lesquelles la transparence optique n'est pas un prérequis : la microscopie dynamique différentielle (DDM) et les méthodes basées sur les rayons X, à la fois dans l'espace réel (radiographie X) et dans l'espace réciproque (spectroscopie de corrélation de photons X). Un point commun à toutes ces techniques est de caractériser le mouvement des particules au niveau de la fonction de diffusion intermédiaire (ISF). Alors que l'approche DDM pour le traitement d'une séquence d'images optiques est désormais bien établie pour les échantillons transparents ou partiellement opaques [2], dans PHENIX, nous avons récemment étendu la même approche à une séquence de radiographies X [3], ouvrant ainsi la voie à l'étude d'échantillons complètement opaques, comme le sol.

Activités

Il existe un vif intérêt, tant dans les communautés de recherche expérimentale que de simulation, pour comprendre les différentes formes de FSI et comment le mouvement diffusif (stochastique) et le mouvement directionnel (tel que la sédimentation ou la propulsion de particules actives) influencent cette quantité, et donc comment nous pouvons la modéliser et l'interpréter [4]. Dans le cadre de ce projet postdoctoral, nous explorerons ces différentes situations, du confinement du modèle jusqu'aux sols modèles.
Ce projet postdoctoral expérimental consiste à unifier l'analyse des données résolues en temps issues des techniques d'imagerie lumière et rayons X (approche DDM), qui intéresse actuellement plusieurs axes de recherche de PHENIX et ouvre ainsi de nombreuses possibilités de collaboration.

Compétences

Profil du candidat : ​​physicien expérimental ou physico-chimiste avec une bonne expérience de la microscopie dynamique différentielle (DDM) ou des techniques de diffusion des rayons X/neutrons/lumière, de bonnes compétences en programmation et un intérêt particulier pour l'analyse avancée des données.

Contexte de travail

Le/la postdoc travaillera au sein de l'équipe Expériences et Modélisation Multi-échelles du laboratoire multidisciplinaire PHENIX, situé sur le campus Pierre et Marie Curie de Sorbonne Université, en plein cœur de Paris. L'équipe MEM regroupe 16 chercheurs permanents et 16 chercheurs non permanents (post-doctorants et doctorants) de différentes nationalités. L'équipe se concentre sur la compréhension et la prédiction du comportement des systèmes chargés (polymères, nanoparticules, électrolytes…) dans de nombreuses conditions, telles que le confinement, à l'aide de techniques expérimentales ou de simulations.

Ce post-doc s'inscrit dans un projet de 4 ans (ANR TRANSOIL 2025-29, « Transport de particules environnementales pertinentes dans des structures poreuses non transparentes de type sol »), qui permettra des interactions avec des activités parallèles de théorie et de simulation, ainsi qu'avec des spécialistes de la minéralogie et des modèles de sols (IC2MP, Poitiers).

Contraintes et risques

mesures de sécurité standard à suivre lors de l'utilisation de lasers et de rayons X