SUPPORTS DE THESES 2020 - RESULTATS

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.

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.

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.

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.

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.