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IntituléDoctorant en Micro et Nano Systèmes appliqués à la biologie végétale (H/F)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

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Informations générales

Référence : UMR8520-FRELEF-063
Lieu de travail : VILLENEUVE D ASCQ
Date de publication : mercredi 8 juillet 2020
Nom du responsable scientifique : Les travaux se dérouleront sous la direction conjointe de Lionel Buchaillot et de Sébastien Grec
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 15 septembre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Il s'agit d'une première déclinaison de la Végétronique. Parmi les cultures de plantes à fibres, le lin (Linum usitatissinum) est une espèce économiquement importante avec une production française de fibres végétales initialement destinées au textile, avoisinant les 861 kt en 2015 dont 137 kt, principalement utilisée pour l'industrie des matériaux. Sa culture occupe 68 000 Ha de culture en France. Industriellement les fibres techniques doivent être dissociées du reste de la tige par une succession de procédés dont le rouissage, le teillage ou encore le peignage. Ce projet s'intéresse au rouissage. Le résultat attendu au terme de cette étude est de disposer d'un modèle multiphysique rendant compte sous l'effet de variations climatiques aériennes et au sol de la maturité du lin afin de prédire le moment optimum de la récolte la plus rentable pour le liniculteur. Ce résultat donnera lieu à une seconde étude portant sur le déploiement de réseaux de capteurs autonomes en énergie comme outils d'aide à la prise décision pour le producteur.
Après une étude bibliographique lui permettant de connaître l'état de l'art et de se familiariser avec les vocabulaires spécifiques de la biologie et de la physique, le candidat ou la candidate suivra une formation aux méthodes employées dans les laboratoires partenaires du projet pendant 4 mois environ. Ensuite, après avoir collecté des échantillons de lin à différents niveau de maturité, il ou elle procédera à des analyses biologiques ainsi qu'à des caractérisations physiques durant deux à trois mois. Les résultats seront dépouillés. Suivra la conception de capteurs sensibles aux données biologiques et, de manière distincte, à des données physiques, cela pour une durée de 6 mois.
La fabrication de ces capteurs prendra environ 6 mois et sera effectuée en employant des techniques de salle blanche propres à la famille de composants de type MEMS ou BioMEMS. Des tests seront ensuite effectués pour évaluer la sensibilité et la sélectivité des informations produites par les senseurs, ainsi que pour procéder à leur calibrage.
Confrontés à la littérature à ce moment-là, soit environ à T0+18 mois, un choix devra être fait et les capteurs les plus intéressants pour l'étude seront intégrés sur une même micro plate-forme capteurs multiphysique lors de la conception destinée au run 2 de fabrication.
En parallèle, le candidat ou la candidate développera un modèle tenant compte des mesures produites par les capteurs selon différentes conditions climatiques. A cette fin, il sera nécessaire de concevoir un banc de test climatique pour rendre compte le plus fidèlement possible en laboratoire des conditions sur le champ de culture. Cela nécessitera soit l'élaboration d'un modèle ex nihilo, soit l'utilisation d'un logiciel de simulation commercial auquel l'étudiant devra être formé.
La conception du run 2 de microfabrication tiendra compte de la connectivité ultérieure des objets dont le fonctionnement in fine ne sera pertinent qu'en réseau. Enfin, la micro plate-forme multiphysique de mesure sera éprouvée en laboratoire et sur champ de culture pour en déterminer les performances. Cette étude très originale devrait permettre à le candidat ou la candidate de rédiger plusieurs articles scientifiques et de présenter ses résultats dans des conférences nationales et internationales.

Compétences attendues :

Une capacité à travailler à la frontière entre plusieurs disciplines scientifiques est attendue. L'autonomie et la prise de décisions devront rapidement être acquises, de même que la capacité à rendre compte. Cette étude devant donner lieu à des publications ainsi que la participation à des conférences internationales, la qualité rédactionnelle ainsi que la maîtrise de la langue anglaise sont indispensables.
Une expérience préalable dans un environnement de salle blanche serait un atout.

Contexte de travail

Cette thèse se fera dans le cadre d'un projet 80 Prime au sein de deux Unité Mixte de Recherche (IEMN et UGSF) et la thèse bénéficie à ce titre d'un accompagnement financier destiné à couvrir au moins partiellement les frais d'équipements, de fonctionnement et de mission.

Contraintes et risques

Une partie du travail se fera dans une salle blanche dédiée à la micro et nano fabrication.

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