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APPELS D'OFFRES 2020 - 2021

Les projets 2020


GELLY

Le but du projet GELLY est de comprendre et de contrôler les mécanismes microscopiques qui gouvernent la transition d’un gel vers un liquide sous l’effet d’un stimulus mécanique ou chimique. Nous construirons un dispositif permettant de soumettre des gels à une irradiation lumineuse, un signal électro-chimique, des ultrasons de puissance ou encore un cisaillement mécanique. Nous visualiserons simultanément la structure microscopique de ces gels par microscopie confocale et nous collecterons des informations à l’échelle moléculaire par spectroscopie.

EN-CAS

Le projet EN-CAS a pour objectif d’utiliser le concept d’exsolution redox pour concevoir des nanostructures innovantes de catalyseurs. L’exsolution redox consiste à faire émerger des nanoparticules métalliques depuis le volume d’un oxyde pérovskite jusqu’à sa surface sous l’effet d’une réduction chimique ou électrochimique. Nos recherches se focaliseront sur l’émergence de nanoparticules de Ni dans l’optique de substituer les métaux nobles dans les procédés catalytiques.

GOODVIBE

La fonctionnalisation sélective de liaisons inertes carbone-hydrogène (C-H) représente un challenge majeur dans le domaine de la catalyse. Ce projet interdisciplinaire a pour ambition d’explorer une nouvelle approche pour l’activation sélective de liaisons C-H par les métaux de transition. Nous proposons d’étudier l’influence d’une excitation vibrationnelle sélective d’une liaison C-H, par irradiation à une longueur d’onde spécifique avec un laser infrarouge, sur la sélectivité des processus d’activation C-H par les métaux de transition

OPTO-PYRO

Le projet OPTO-PYRO cherche à utiliser des optiques non linéaires pour le déclenchement d'événements pyrotechniques. Grâce à une collaboration unique de chimistes et de physiciens, nous introduirons et examinerons un nouveau mécanisme d’activation, par lequel un explosif secondaire est déstabilisé par transfert d'électrons photo-déclenché par absorption multiphotonique (MPA). L’étude mécanistique du processus MPA des matériaux énergétiques et la décomposition sont notre objectif de recherche fondamental. L'utilisation de MPA pour le déclenchement (potentiellement en présence de nanoparticules pour l’exaltation plasmonique) permettrait le remplacement des dispositifs de détonation primaires, en utilisant des matériaux moins sensibles, dépourvus de métaux lourds hautement toxiques.

POCOYO

Un nouveau microscope à force atomique (AFM), capable de réaliser des mesures multiparamétriques à l’échelle nanométrique et en temps réel, via un mode de fonctionnement spécifique appelé « data cube* », s’ajoutera aux équipements du CLYM**. L’objectif ultime du projet POCOYO est de développer des expériences AFM in operando, pour obtenir des « cubes de données » multidimensionnels (mesure sur le même pixel de propriétés mécaniques, électriques, magnétiques, voire relations chimie-structure) en réponse à des stimuli externes.

*Functional Imaging with Higher-Dimensional Electrical Data Sets, P. De Wolf et al., Microscopy Today 26, 18 (2018)
**Consortium Lyon Saint-Etienne de Microscopie (FED 4092), https://www.clym.fr/

Tout cela sera possible grâce au soutien du LABEX iMUST et des partenaires du consortium POCOYO (INL UMR 5270, MATEIS UMR 5510, iLM UMR 5306, IMP UMR 5223, LAMCOS UMR 5259, LGEF EA 682 et la fédération CLYM).




Figure. Topographie (en bas), adhésion (centre) et module de raideur (en haut) determinés simultanément sur un film de polyoxide d'éthylène employant le mode PFQNM® avec un microscope Icon Bruker de prêt pour tests (INL, résultats non publiés). Taille de l’image : (1µmx1µm)


Les supports de thèses 2020


Arne Bahr - LPENSL/LCENSL



Un spectromètre de résonance magnétique identifie et caractérise des espèces paramagnétiques, généralement en mesurant l’émission ou l’absorption de micro-ondes par leurs spins. Ceux-ci étant faiblement couplés aux micro-ondes, cet outil ne peut être utilisé que pour des échantillons suffisamment concentrés. Créer un détecteur basé sur des circuits supraconducteurs, comme développés par le groupe Circuits Quantiques du laboratoire de Physique à l’ENS de Lyon permet d’augmenter considérablement la sensibilité de la détection. Cela rend possible l’étude d’échantillons produits en petits volumes, comme les sondes moléculaires diamagnétiques développées par le groupe Chimie-BioOrganique du laboratoire de Chimie à l’ENS de Lyon, et permettra possiblement d’améliorer notre compréhension de ces structures.

Pauline Bregigeon - AMPERE/ILM


Le sujet de thèse consiste à développer un dispositif permettant la culture, le traitement par électroporation et le suivi de sphéroïdes de taille et de forme contrôlées, ainsi que l'acheminement des milieux et réactifs nécessaires à ces opérations. Ceci implique notamment l'étude du transport fluidique au sein d'hydrogels microstructurés et des effets des impulsions de champ électrique sur les sphéroïdes. Ces effets seront caractérisés par spectroscopie d'impédance et par microscopie confocale et l'ensemble de ces résultats seront exploités pour la mise au point d'un bioréacteur intégré par technologie plastronique 3D. Ce dispositif permettant de manipuler plusieurs centaines de sphéroides en parallèle pourra être utilisé à terme afin d'évaluer in vitro l'efficacité de divers traitements basés sur l'électroporation, tels que l'électrochimiothérapie et la thérapie génique par électrotransfert d'ADN.

Louis Combe - ILM/MATEIS


Nous étudions expérimentalement le cisaillement lent d’un milieu granulaire compressé, où l’énergie s’accumule continuellement dans la structure du milieu, et est libérée par des réorganisations soudaines et intermittentes, appelées avalanches. Une approche combinée de mécanique de la rupture, physique statistique et intelligence artificielle va permettre de mieux comprendre la dynamique des avalanches catastrophiques.

Camille Zoude - MATEIS/CETHIL



Stockage d’énergie thermochimique dans des composites architecturés céramiques-sel hygroscopiques
Le stockage d'énergie thermochimique est une technique d'avenir pour stocker l'énergie thermique intermittente (d'origine solare par exemple). Il est basé sur l'hydratation et la déshydratation de sels hygroscopiques. Hors, aux cours des cycles d'utilisation, l'efficacité des dispositifs de stockage décroit, en particulier à cause d'une agglomération incontrôlée des sels.
Ce projet de thèse vise à proposer des matrices céramiques poreuses, à même de piéger de très grandes quantités de sels tout en évitant leur aggolmération, et donc à augmenter l'efficacité et la durée de vie des systèmes de stockage d'énergie thermochimique.

Laura Vanessa Reyes Villamizar - LGPC/IRCELYON


Dans le cadre de la bioraffinerie et de la production à long terme de matières premières à partir de ressources renouvelables, ce projet vise la conception et la mise en œuvre d'un procédé de distillation réactive pour la récupération des acides carboxyliques issue de la liqueur noire. Dans cet objectif, des catalyseurs solides acides à base d'oxydes mixtes seront préparés, caractérisés et mis en œuvre dans des réacteurs de type cuve agitée et dans une colonne de distillation à l'échelle laboratoire.