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Doctorant-e d'étude en sciences des matériaux H/F

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Informations générales

Référence : UMR7361-KARMOU-004
Lieu de travail : MULHOUSE
Date de publication : vendredi 17 juillet 2020
Nom du responsable scientifique : Karine MOUGIN
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Développement d'un capteur en micro- et Nano- technologies régénératif pour la détection et la mesure de traces de molécules (NanoTRACES)
Le sujet de thèse est fondé sur un projet de type R&T intitulé NanoTRAACES en cours au CNES. Ce projet a pour but la création d'un nouveau dispositif de détection et de mesure de concentration de molécules spécifiques et de leur chiralité présentes dans l'environnement sous forme de traces (ppt ou inférieure). Ce capteur, qui s'appuie sur les potentialités des Micro- et Nano- Technologies, constitue une rupture technologique qui pourra répondre à un besoin croissant pour les analyses in-situ en fournissant un capteur miniaturisé et intégrable dans des solutions de type lab-on-chip.
Le développement de ce dispositif s'articule autour d'une surface nanostructurée sur laquelle seront incluses des nanoparticules (NPs) d'or et d'argent fonctionnalisées et qui constituera la partie active d'un composant microsystème intégrant des fonctions électriques et microfluidiques. Le dispositif permettra une adsorption sélective de molécules cibles, se régénérera après utilisation, et délivrera des informations tant qualitatives que quantitatives. La mesure in-situ de traces de molécules ciblées présente de nombreux avantages dans des domaines comme la santé, la biochimie, la sécurité ou la recherche spatiale. La modularité du capteur, assurée par simple modification de la fonctionnalisation des NPs, sera exploitée au sein du projet dans une tâche spécifique dédiée à la valorisation industrielle du démonstrateur.
Ce projet, s'orientera vers la détection de traces d'acides aminés et de leurs énantiomères en environnement spatial, notamment pour la recherche de traces de vie en environnement extraterrestre. Cependant, d'autres applications sont visées comme le domaine de la santé ainsi que toutes les applications environnementales de suivis de polluants aminés ou autres. Les exigences liées à l'environnement spatial et à l'analyse in-situ imposeront des choix sur le développement technologique du système, que ce soit sur les performances ou la fiabilité du démonstrateur.
L'objectif de cette thèse est de permettre la réalisation de la surface active du démonstrateur ainsi que la mesure de traces de concentration de molécules organiques par voie électrochimique et de comparer ces résultats à ceux obtenus précédemment par couplage de chromatographie et spectroscopie de masse.

Contexte de travail

Le doctorat sera réalisé à l'IS2M à Mulhouse en priorité.
L'IS2M est une unité mixte de recherche CNRS-Université de Haute-Alsace (UMR 7361).De part son caractère pluridisciplinaire, son impact scientifique et ses interactions avec d'autres domaines, le laboratoire constitue une des forces structurantes du paysage des Matériaux et de leurs applications dans le monde académique et industriel, tant au niveau régional que national. Il est constitué d'environ 80 chercheurs et un peu plus d'étudiants.

Cette thèse est également en partenariat avec le CNES à Toulouse.

Contraintes et risques

Aucune contrainte spécifique n'est identifiée sur ce sujet.

Informations complémentaires

Le candidat devra être titulaire d'un master en sciences ou ingénierie des matériaux, physique ou chimie. Des bases fondamentales dans le domaine des phénomènes interfaciaux (physique ou physico-chimie), en particulier des phénomènes d'auto-assemblages, nanoparticules et nanostructures, ainsi que des notions en électrochimie est recommandé.

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