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Chercheur Doctorant CDD intégration nanomatériau reactifs H/F

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Informations générales

Référence : UPR8001-CARROS-002
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : mercredi 1 mai 2019
Nom du responsable scientifique : Carole Rossi
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 novembre 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Maîtriser l'assemblage de nanoparticules ou nanofeuillets de métaux et d'oxyde pour produire des nanocomposites très réactifs et versatiles : tel est l'enjeu que partage quelques équipes dans le monde travaillant dans les nanomatériaux réactifs aussi appelés nanothermites. C'est un domaine de recherche très dynamique, à fort enjeu sociétal car ces matériaux, notamment, à base d'Al et oxyde, ouvre la voie à la conception et la fabrication de micro-actionneurs hautement énergétique capables de produire de multiples fonctionnalités (génération gaz, chaleur et espèces chimiques).
L'équipe NEO du LAAS internationalement reconnue pour ses contributions dans le domaine des nanothermites et des pyroMEMS, offre deux bourses de thèse sur l'étude théorique et expérimentale des mécanismes d'initiation et vieillissement des nanomatériaux Al/CuO. Ces bourses de thèse rentrent dans le cadre d'une bourse de recherche financée par l'European Research Council (ERC) "advanced grant", assurant un environnement de travail de grande qualité sur un domaine de recherche jugé impactant sociétalement et de visibilité et importance internationale.
Une bourse de thèse pour octobre 2019 vise l'étude des mécanismes d'initiation et de vieillissement dans les nanofeuillets Al/CuO soumis à des agressions électroniques, radiatives ou thermiques. Cette thèse s'adresse à un(e) physicien(e) souhaitant travailler dans le domaine des micro/nanotechnologies et nanomatériau. Après un état de l'art des matériaux réactifs notamment sous forme de multi feuillet, l'objectif scientifique important de la thèse sera d'obtenir, une liste exhaustive des mécanismes responsables de l'initiation (hot-spots ou autres) dans ces assemblages à l'échelle nanométrique et ce en fonction des paramètres de structure et de dépôt. Notamment, l'étudiant(e) s'appuiera sur des analyses de surface (XPS) et matériaux (spectrométrie de masse) in-situ pour caractériser l'initiation et le vieillissement sous agression.
L'objectif technologique et d'innovation est de proposer des matériaux fonctionnels dont il sera possible de régler le seuil d'initiation en jouant sur la nanostructure des matériaux à base d'Al et CuO nanométrique.
L'étudiant(e) s'intègrera dans une équipe pluridisciplinaire et internationale d'une dizaine de personnes travaillant sur le sujet ; il sera en connexion avec l'ONERA, des industriels nombreux qui souhaitent explorer ces matériaux dans des applications pour la sécurité des personnes, des biens et des systèmes.

Contexte de travail

Le LAAS est une communauté de chercheurs pour lesquels la science rencontre la technologie pour adresser des enjeux sociétaux. Les recherches réalisées au LAAS couvrent des domaines allant de la physique à l'ingénierie en passant par les sciences de l'information. Et nous partageons un engagement qui est de construire un avenir innovant et sur. Le LAAS compte huit départements regroupant près de 200 étudiants en doctorat et plus de 500 personnes, dont 300 chercheurs et professeurs. Le laboratoire est situé à Toulouse.

L'équipe NEO du LAAS, dirigée par Carole Rossi, a une expertise internationalement reconnue dans le domaine de la nanoénergétique, consistant en l'élaboration et l'intégration de nanomatériaux énergétiques multifonctionnels dans des systèmes pour réaliser des appoints d'énergie et/ou de puissance.
A la fin des années 90, NEO a proposé le concept de pyroMEMS (intégration de matériau énergétique sur une puce MEMS) pour une application d'injection de médicament à travers la peau puis pour propulser des nanosatellites avant de travailler sur des applications militaires (initiation sécurisée). Ce concept original que d'intégrer des matériaux énergétiques, principalement propergols, dans des microsystèmes a conduit à des innovations majeures, avec la fabrication de petits dispositifs pyrotechniques destinés à une vaste gamme d'applications: la micro-propulsion, l'actionnement micro-fluidique, fusibles actifs pour protections électriques et aussi le soudage in situ.
Dans les années 2000, l'équipe NEO a proposé de remplacer les matériaux conventionnels (CHNO), peu réactifs et présentant des irrégularités voire arrêt de combustion aux basses dimensionnalités, par des nanothermites.

Depuis, une activité de recherche fructueuse et active sur les nanothermites multicouches et nanoparticulaires est menée en équilibrant les efforts entre science fondamentale, caractérisations avancées, technologie et valorisation auprès des industriels par la démonstration de dispositifs originaux et innovants.

Carole Rossi a obtenu en 2019 une bourse ERC « advanced grant » confirmant l'intérêt de ces nouveaux matériaux et technologies pour adresser un défi sociétal autour de la sécurité des personnes et des systèmes.

Les chercheurs, permanents ou CDD ainsi que les étudiants en thèse de l'équipe NEO sont tous passionnés par la « nanoénergétique » et travaillent ensemble pour accroître la connaissance, notamment dans les processus d'initiation, combustion et vieillissement de ces assemblages métastables et favoriser l'innovation. Voulez-vous faire partie de cette aventure? Venez rejoindre notre équipe!

Contraintes et risques

aucun

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