Description du sujet de thèse

Ce projet de recherche a pour objectif la conception et le déploiement d’un système à base de capteurs communicants autonomes, pouvant être enterrés et permettant d’assurer le suivi sur le long terme (10 ans) de paramètres physico-chimiques et chimiques du sol lors de processus de dégradation de la matière organique en milieu aérobie et anaérobie. Ces capteurs devront être conçus puis testés en intégrant un cahier des charges préétabli, notamment concernant la durée du suivi, les paramètres mesurés et le fonctionnement autonome du dispositif. La partie informatique, communication et électronique sera réalisée en collaboration avec l’Inria et l’IEMN.

Activités
Echanges avec les chercheurs et les professionnels
Définition des paramètres clés permettant de caractériser les processus de décomposition de la matière organique (Physique : Conductivité, pH, Eh, O2 | gaz : CO2, NH3, CH4, H2S | en solution : NO3-, NO2-, NH4+, HS-)
Etat de l’art des capteurs disponibles (possibilité de transfert dans la matrice sol, de simplification, de miniaturisation)
Définition des contraintes liées à la géochimie du sol, à la pédologie…
Définition du cahier des charges :
- Nombre de paramètres à suivre
- Concentrations limites, répétabilité et reproductibilité
- Contraintes physiques (corrosion, températures, humidité, pression)
- Autonomie des capteurs (auto-calibration, dérives…)
- Miniaturisation, micro-dispositifs et électronique embarquée
Évaluation des couts, rédaction des spécifications techniques (grandeurs mesurées, fréquence, matrice utilisées, étalonnage et dérive…)
Conception du prototype
Tests en conditions contrôlées, semi-contrôlées puis naturelles
Optimisation et validation
Déploiement in situ et analyse des résultats

- Tests laboratoire et exercices d’inter-calibration (comparaisons avec des méthodes analytiques classiques pour évaluer la fiabilité, tests boitiers (température, pression, humidité…) pour évaluer les contraintes de terrain
- Tests terrain en conditions réelles (mésocosmes + validations statistiques)
- Déploiement sur sites et analyse de données
- Rapports + publication

Compétences attendues
Compétences techniques :
- Compétences approfondies en chimie analytique, environnementale et en science du sol
- Idéalement : bases en automatisation, en intégration de systèmes, en électronique et/ou en programmation

Compétences opérationnelles :
• Concevoir des dispositifs techniques
• Développer une expertise scientifique et technologique
• Rédiger des documents scientifiques

Compétences de recherche :
- Capacité à mener des recherches indépendantes et à publier des résultats dans des revues scientifiques ou sous forme de rapports
- Esprit analytique et capacité à résoudre des problèmes complexes
- Expérience de terrain/laboratoire
- Compétences interpersonnelles :
- Capacité à travailler en équipe et à collaborer avec des experts multidisciplinaires.
- Compétences en communication pour présenter les résultats de recherche à divers publics.
- Adaptabilité et capacité à travailler dans des environnements variés (laboratoire et terrain).

Une formation initiale à niveau Bac+5 ou supérieur est exigée.
Le candidat devra disposer de bases approfondies en chimie, si possible en chimie du sol.
Les profils d’ingénieur et/ou ayant une expérience concrète et avérée de l’électronique ou du développement de prototypes seront privilégiés.

Nous recherchons un candidat motivé, autonome, attiré par le challenge d’un sujet innovant au sein d’une équipe pluridisciplinaire. Le candidat devra savoir faire preuve d’esprit d’équipe, d’aisance relationnelle et de capacité de synthèse afin de s’adapter aux différents publics.

Contexte de travail
Le poste sera basé à Lille, mais il est attendu du candidat qu’il puisse se déplacer ponctuellement, notamment à Bordeaux et à Paris.

Informations complémentaires
Pour toute candidature ou demande concernant le poste, veuillez envoyer un e-mail à Damien CHARABIDZE (damien.charabidze@univ-lille.fr) et Ludovic LESVEN (ludovic.lesven@univ-lille.fr)

Contrat doctoral de 3 ans, débutant au 1er octobre 2025. Le candidat sera inscrit à l’école doctorale Sciences de la Matière, du Rayonnement et de l'Environnement (ED SMRE)

Toute candidature doit inclure un curriculum vitae détaillé, une lettre d'intention et tout autre élément permettant d’apprécier les compétences et l’expérience du candidat (lettre de recommandation, publication, etc.). Les candidatures seront examinées au fur et à mesure de leur réception jusqu'à ce que le poste soit pourvu.

Contexte de travail

Le poste sera basé à Lille, mais il est attendu du candidat qu’il puisse se déplacer ponctuellement, notamment à Bordeaux et à Paris.

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

Déplacements en France.
Travail avec des matériaux biologiques issus de la décomposition de matière organique.