Relations Structure chimique-morphologie-propriétés dans les polyhydroxyalcanoates : Influence sur la biodégradabilité en milieu marin

Financement CNRS (AAP 80|PRIME-2020)

Présentation du sujet : Depuis plusieurs années, les polymères biodégradables obtenus à partir de ressources naturelles et
renouvelables suscitent un intérêt croissant, pour répondre au double défi de la raréfaction des pétroressources et de la préservation de l’environnement. Le développement des polymères biosourcés et biodégradables est devenu un enjeu prioritaire, tant sur le plan écologique que sur le plan économique.
Le projet PHABIOMAR consiste au développement de nouveaux polymères biosourcés de type polyhydroxyalcanoate (PHA) élaborés « à façon » et présentant des degrés élevés de biodégradabilité en milieu marin. L’objectif principal de cette étude sera d’approfondir de manière couplée les relations entre la structure chimique, la microstructure-morphologie, les propriétés et la (bio)dégradabilité des PHA, permettant de mettre en évidence les éléments indispensables à la bonne compréhension du comportement de ces polymères vis-à-vis de la dégradation biologique focalisée sur le milieu marin. Des approches scientifiques innovantes seront mises en oeuvre pour améliorer les connaissances sur la relation microstructure/propriétés des PHA, leur comportement en milieu marin et leur (bio)dégradation associée. La connaissance des facteurs les plus influents permettra de concevoir des PHA « sur mesure » au regard d’un cahier des charges donné, en particulier en termes de performances et de biodégradabilité en milieu marin.

Collaboration et conditions financières : Ce projet de thèse sera entrepris grâce à un financement du CNRS obtenu dans le cadre de l’édition 2020 du programme 80|PRIME. Elle débutera à partir du 1er septembre 2020. Il sera mené à l’Institut de Recherche Dupuy de Lôme (UMR CNRS 6027) à Lorient ainsi qu’au Laboratoire d’Océanographie Microbienne (UMR CNRS 7621) à Banyuls sur Mer. La thèse sera dirigée par Stéphane Bruzaud (IRDL) et Jean-François Ghiglione (LOMIC).

Profil du candidat : Le candidat devra présenter des compétences solides en biotechnologies, chimie et en physico-chimie des
polymères, microbiologie et éco-toxicologie. Une bonne connaissance sur les techniques conventionnelles de caractérisation (microscopie, chromatographie, spectroscopie, analyse thermique, etc.) est exigée. Une première expérience dans le domaine des biopolymères et/ou dans le domaine de la production bactérienne serait particulièrement appréciée. Le candidat devra faire preuve d’une grande mobilité puisqu’il devra être en mesure de se déplacer entre plusieurs sites au sein de l’IRDL ainsi qu’à Banuyls sur Mer. Permis B et véhicule obligatoires.

Contact et renseignements :
Prof. Stéphane BRUZAUD , stephane.bruzaud@univ-ubs.fr
Merci d’envoyer, par voie électronique, un CV complet (y compris notes de Master, classement, etc.) et une lettre de motivation à l’adresse électronique mentionnée ci-dessus.

Mesure de la conductivité thermique et de la chaleur massique à pression constante des métaux liquides (fondus)

Contexte : Dans le cadre de la simulation numérique des procédés de mise en forme des métaux à l’état liquide (soudage, fabrication additive…), la connaissance précise des propriétés est cruciale et reste assez peu maîtrisée. Par exemple, sur la simulation de fabrication additive, il a été montré qu’une variation de 10 % de la conductivité thermique entraîne la modification de la profondeur de cordon de soudure de plus de 5 % ; or dans la littérature cette propriété peut être affichée avec une variation allant du simple au double. Cette limite de la connaissance actuelle ressort continuellement dans les conclusions de travaux numériques et mérite une attention particulière et un positionnement plus fort dans le domaine de la caractérisation des métaux à l’état liquide.

Descriptif complet : en Français et en Anglais

 

Contacts :
Co-directeurs : Morgan Dal – (PIMM ENSAM, morgan.dal@ensem.eu), Philippe Le Masson (IRDL UBS)
Co-encadrement : Mickaël Courtois (IRDL UBS, mickael.courtois@univ-ubs.fr), Thomas Pierre (IRDL UBS).

Lattice and nonlocal porous media

Context : The work of the research team (PTR 5 of the IRDL Institute) focuses on the modeling of heterogeneous materials and structures. A technique for taking heterogeneities into account consists of introducing microstructure scales into a nonlocal framework formulated from discrete models.

Full description : HERE

Financial support : CDE, 18 months (in France at UBS) + 18 months at University of L’Aquila (with eventual teaching assistant position)
Contacts :
Prof. Noël CHALLAMEL, noel.challamel@univ-ubs.fr

Auto-assemblage de particules actives: expériences et modélisation

Context : Active fluids are largely encountered in nature and cover a large range of length scales, ranging from kilometers (collectively swimming schools of fish) and millimeters (motile ants) to micrometers (microorganisms) and nanometers (molecular motors within individual cells). Active fluids are made of suspensions of active particles, defined as self-propelling particles that extract energy from their surroundings and generate mechanical stresses and create flows within the fluid medium. This system is consequentially out of equilibrium (even in the absence of external loads) and can lead to complex behaviors, that seem unique to life. However, some synthetic materials/particles have been recently developed which also exhibit these complex behaviors.

Full description : HERE

Contacts :
J. Férec (Université Bretagne Sud – France)
G. Natale (University of Calgary – Canada)

Comportement multiaxial et en température de matériaux cellulaires à base de polymères

Contexte : Les matériaux cellulaires à base de polymères communément appelés mousses de polymères sont utilisés comme matériaux de remplissage dans des structures sandwich avec des fonctions d’allègement et de rigidité ou en tant qu’absorbeur de choc dans les applications de sécurité passive pour les biens et les personnes. On les retrouve dans de nombreuses applications de sécurité comme des protections de type casque mais aussi dans des applications couvrant un large spectre comme l’assise d’un siège, le tableau de bord ou la butée antivibratoire pour l’industrie automobile. Le packaging est également un important secteur d’activité dans lequel les matériaux cellulaires sont utilisés pour garantir la sécurité du produit transporté. Dans le cadre des économies liées aux contraintes environnementales et des contraintes de sécurité des personnes, ces matériaux cellulaires sont des candidats idéaux pour la recherche de structures de plus en plus légères mais aussi résistantes à des impacts comme dissipateur d’énergie.

Descriptif complet : en Français et en Anglais

 

 

Contacts :
Laurent MAHEO laurent.maheo@univ-ubs.fr

Contraintes résiduelles et fatigue des composites – Application au nautisme de compétition

Contexte : L’utilisation des matériaux composites dans le domaine de la course au large est aujourd’hui une solution largement utilisée. L’un des enjeux majeurs concerne l’amélioration de la fiabilité́de ces structures au cours du temps afin (i) de garantir l’intégrité de la structure durant la durée d’une course et (ii) d’anticiper les réparations ou les changements de pièces avant une course. Pour cela, il est nécessaire de connaitre l’évolution au cours du temps de l’état de contraintes internes de la structure et la résistance correspondante du matériau.

Descriptif complet : en Français et en Anglais

Contacts :
Vincent Keryvin, vincent.keryvin@univ-ubs.fr
Nicolas Carrère, nicolas.carrere@ensta-bretagne.fr

Vers une Approche Globale et Systémique pour un Bâtiment Durable, Intelligent et Autonome Energétiquement

Contexte : La France vit actuellement d’importants bouleversements dus aux transitions numérique et énergétique. Le réseau électrique, avec toutes les briques qui le composent, évolue (nouveaux usages, développement des énergies renouvelables). L’intégration des TIC doit permettre de mieux prendre en compte les actions des différentes briques et acteurs du système électrique et en particulier les usagers.

Descriptif complet : en Français et en Anglais

Financement : Région Bretagne et le CESI Brest

Contacts :
Mohamed BENBOUZID, IRDL UBO,
Mohamed.Benbouzid@univ-brest.fr

Karim BEDDIAR, LINEACT CESI, kbeddiar@cesi.fr

Contribution à l’étude de structures biocomposites adaptatives élaborées par impression 4D pour applications marines.

Contexte : La problématique de déplétion de ressources biotiques dans les zones côtière et littorale est désormais admise par la communauté scientifique. Pour y remédier, des récifs artificiels censés favoriser la dynamique de repeuplement ont été développé dans les zones côtières comme par exemple en France ou au Japon. Néanmoins, ces derniers sont souvent composés de blocs de bétons, de parpaings, de coques de navires ou de pneus usagés. Il ne s’agit en aucun cas de solutions soutenables.

Descriptif complet : ICI

Financement : Le projet Morph-Reef, financé pour moitié par ISblue (https://www.isblue.fr/fr/) et par un contrat doctoral d’établissement

Contacts :
antoine.le-duigou@univ-ubs.fr
mickael.castro@univ-ubs.fr
pierre.sauleau@univ-ubs.fr

Réduction du risque sanitaire dans la filière de méthanisation agricole : étude de l’impact des traitements thermiques et électrochimiques sur les bactéries sporulantes (Clostridium) et les bactéries non sporulantes (entérocoques).

Contexte : Dans le contexte actuel de lutte contre l’effet de serre, de développement des énergies renouvelables et de valorisation des déchets organiques, la méthanisation à la ferme, représente un enjeu majeur pour le secteur agricole et est aujourd’hui en plein essor. La méthanisation est un procédé de digestion anaérobie qui transforme la matière organique en biogaz et en un sous-produit de dégradation, appelé digestat, valorisable en agriculture pour ses propriétés amendantes et fertilisantes.
Le suivi du devenir des micro-organismes pathogènes présents dans les effluents d’élevage au cours de la méthanisation et la maîtrise des risques sanitaires représentent un enjeu considérable pour la filière de méthanisation.

Descriptif complet : ICI

Financement : Anses et Région Bretagne

Contacts :
Thomas Lendormi, IRDL, thomas.lendormi@univ-ubs.fr

Caroline Le Maréchal, ANSES, Caroline.lemarechal@anses.fr

Optimisation, caractérisation et modélisation d’assemblages hybrides composite thermoplastique/métal

Contexte : Un des enjeux majeur aujourd’hui est la diminution de la consommation globale d’énergie dans tous les secteurs d’activité notamment les industries automobiles et aéronautiques. Une solution consiste à alléger les structures en remplaçant les matériaux par d’autres ayant une résistance spécifique plus élevée. Compte-tenu des coûts des matériaux composites par rapport au métal, une substitution complète du métal est peu probable. La plupart des applications nécessite un assemblage composite/métal qui ont des propriétés physiques et chimiques très différentes.
Grace à l’émergence des matériaux composites thermoplastiques (ils sont recyclables contrairement aux thermodurcissables), de nouveaux procédés d’assemblage naissent aujourd’hui en exploitant la propriété de fusion des thermoplastiques.
Parmi ces procédés on peut remarquer le soudage laser, par friction, par induction et sous presse chauffante qui pallient les inconvénients des techniques conventionnelles d’assemblage (collage, assemblage mécanique). Les premières études montrent que ces procédés permettent d’obtenir des valeurs de contraintes de cisaillement à rupture similaires avec celles des assemblages collés.

Descriptif complet : ICI

Financement : ARED – Brest Métropole

Contacts :
Franck Le Poulain : franck.lepoulain@univ-brest.fr
Romain Créac’hcadec : romain.creachcadec@ensta-bretagne.fr