Description du sujet de thèse

Contexte
Dans un contexte de transition vers des matériaux biosourcés et renouvelables, et dans le cadre du PEPR B-BEST (Biomasses, biotechnologies et technologies durables pour la chimie et les carburants) le projet WallMat (https://www.pepr-bioproductions.fr/projets-finances/caracterisation-de-la-biomasse/wallmat), réunissant plusieurs laboratoires de recherche, s’attache à valoriser les co-produits de l'industrie agroalimentaire riches en cellulose, hémicellulose et pectine. L’ambition est de s’inspirer des mécanismes naturels à l’œuvre dans les cellules végétales pour concevoir des matériaux dotés de propriétés inédites.

La paroi cellulaire végétale est une structure fascinante, composée d’un gel de pectine renforcé par un réseau de cellulose et d’hémicellulose, lui conférant une robustesse mécanique remarquable afin de résister à de fortes pressions osmotiques. De plus, les tissus végétaux peuvent se remodeler grâce à des réactions enzymatiques qui affaiblissent temporairement le réseau cellulosique tout en modifiant la réactivité du gel de pectine.

L’objectif de cette thèse est d’exploiter ces principes biomimétiques pour développer des micro-objets capables de combiner résistance mécanique et aptitude au remodelage sous l’effet de stimuli externes.

Objectifs de la thèse
Le/la doctorant(e) travaillera à la mise au point d’une approche expérimentale permettant la fabrication de microcapsules composites de biopolymères et de cellulose, dont la structure et les propriétés physiques (rigidité, perméabilité) pourront être remodelées en réponse à des stimuli enzymatiques.

L’originalité du projet repose sur :
- La miniaturisation de capsules déjà développées en laboratoire, en explorant différentes techniques de mise en forme, telles que l’injection piézoélectrique ou l’atomisation de jet de suspensions de biopolymères.
- La caractérisation fine des capsules obtenues via des techniques avancées telles que la microindentation pour sonder leurs propriétés mécaniques avant et après remodelage enzymatique et la microscopie confocale pour explorer la perméabilité de leurs coques.
- Le suivi de l’action des enzymes sur les propriétés mécaniques et de perméabilité.

L’ensembe du projet de thèse s’effectuera en étroite collaboration entre le LRP et le CERMAV, et en interaction avec l’équipe de Jérôme Pelloux de l’Université de Picardie Jules Verne, spécialiste des enzymes de remodelage de la paroi végétale et responsable d’un autre workpackage du projet Wallmat

Activités et méthodologie
• Recherche bibliographique et veille scientifique.
• Développement d’approches expérimentales pour la fabrication, l’optimisation et la caractérisation des microcapsules.
• Analyse des résultats (Python ou outils équivalents).
• Mise en forme des protocoles utilisés et résultats obtenus en vue de les communiquer et partager avec les différents acteurs du projet.
• Rédaction d’articles scientifiques et communication des travaux lors de congrès internationaux.
• Participation aux échanges interdisciplinaires du projet ANR WallMat et du PEPR B-BEST.
• Rédaction et soutenance d’une thèse de doctorat en vue d’obtenir le titre de Docteur de l'Université Grenoble Alpes.

Ce doctorat contribuera à façonner les matériaux de demain, inspirés du vivant !

Profil recherché
Nous recherchons un(e) candidat(e) curieux(se) et motivé(e) par la recherche, souhaitant s’investir dans un projet scientifique ambitieux, à l’interface entre la physico-chimie des matériaux bio-sourcés, la rhéo-physique de la matière molle et les procédés.

- Formation : Master 2 ou diplôme d’ingénieur en génie chimique, physique de la matière molle, mécanique des fluides ou science des matériaux.
- Goût prononcé pour l’expérimentation et la mise au point de dispositifs expérimentaux.
- Aisance en analyse de données et interprétation des résultats.
- Maîtrise de l’anglais scientifique (écrit et oral).

Dans le cadre de la préparation de son doctorat, le/la doctorant(e) bénéficiera de formations scientifiques ainsi que d’un accompagnement dédié à son intégration professionnelle post-thèse. Il/elle sera également formé(e) aux techniques avancées en physique et chimie de la matière molle, ainsi qu’aux compétences transversales en gestion de projet et communication scientifique.

Contexte de travail

Le candidat sera recruté par le CNRS est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l'Enseignement supérieur, de la Recherche et de l'Innovation.

Le/la doctorant(e) sera accueilli(e) au sein d’une collaboration dynamique entre le Laboratoire Rhéologie et Procédés (LRP) et le Centre de Recherche sur les Macromolécules Végétales (CERMAV), situés sur le campus universitaire de Grenoble. Ces deux laboratoires, voisins et complémentaires, offrent un cadre idéal pour mener à bien ce projet interdisciplinaire.

Le LRP, unité mixte du CNRS et de l’Université Grenoble Alpes, se spécialise dans la rhéologie, les procédés et la matière molle, avec des applications allant des biomatériaux aux procédés industriels avancés.
Le CERMAV, centre d’excellence en glycosciences, développe des recherches de pointe sur les matériaux polysaccharidiques et les biopolymères.

Le projet de thèse s'inscrit dans le cadre du programme PEPR B-BEST, qui vise à promouvoir l’innovation dans le domaine des biomatériaux et des biotechnologies durables.


Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.