Résumé
La spectroscopie infrarouge dans le domaine 2-14 µm est très utilisée pour l’analyse chimique et biologique. La société DIAFIR a développé une spectroscopie d’onde évanescente à base de fibre pour l’analyse biologique et l’industrie agro-alimentaire. Le composant clé est le capteur à fibre de chalcogénure effilée à usage unique, qui détermine la sensibilité de l’équipement. Ce projet vise à développer une technique économique pour fabriquer un capteur optique infrarouge sans arsenic beaucoup plus sensible et aussi plus complexe, qui ne peut pas être obtenu avec la technique actuellement utilisée. L’amélioration de la sensibilité sera obtenue en améliorant considérablement le rapport signal sur bruit (plus de lumière injectée et plus grande surface de contact).
La méthodologie consiste à associer le SPS (Spark Plasma Sintering) à une technologie brevetée de fabrication de poudre de verre de chalcogénure par mécanosynthèse. L’innovation est la conception and la fabrication d’un capteur optique infrarouge hautement sensible sans arsenic avec un frittage SPS multi-cavités de poudre de verre de chalcogénure.
Le consortium est composé de deux partenaires académiques et d’un partenaire industriel aux expertises complémentaires. Le partenaire coordinateur est spécialisé dans les verres IR de chalcogénures depuis plus de 30 ans et sera responsable de la fabrication de poudre de verre de haute pureté par mécanosynthèse. Cela réduira considérablement le coût de fabrication par rapport à la méthode de fabrication actuelle, lot par lot, avec ampoule de silice à usage unique et très coûteuse. L’autre partenaire académique possède une longue expérience du frittage SPS et sera responsable de la simulation numérique et de la conception des moules. Le partenaire industriel est un producteur de capteurs infrarouges et possède une expérience considérable dans le frittage SPS de composants optiques infrarouges. Il sera responsable de la fabrication et de l’évaluation du capteur.
Conditions scientifiques matérielles et financières du projet de thèse :
Les travaux qui seront menés pendant le post-doc revêtent un aspect expérimental important, avec de nombreuses densifications de verres de types chalcogénures par Spark Plasma Sintering. Des caractérisations des propriétés physico-chimiques, thermiques et mécaniques (i.e. de fluage) des verres seront menées. Les résistances de contacts thermiques et électriques des outillages SPS seront déterminées et permettront d’alimenter une modélisation par éléments finis du procédé. A l’aide des simulations, des outillages spécifiques et optimisés seront développés afin d’élaborer des capteurs infrarouges de formes complexes. Ces méthodes expérimentales et numériques sont bien connues et maîtrisées au laboratoire et seront mise en œuvre dans le cadre de ce projet.
Le projet est financé par l’Agence Nationale de la Recherche, et couvre les dépenses de salaire du doctorant, ainsi que les expériences et des déplacements en conférences pour participer à la diffusion des résultats obtenus au cours de ces travaux.
Profil recherché :
Nous recherchons un candidat motivé et passionné pour rejoindre notre équipe de recherche en tant que Post-doctorant(e) en science des matériaux. Le candidat idéal devrait posséder un doctorat en science des matériaux ou dans un domaine connexe, avec une solide compréhension des principes fondamentaux de la science des matériaux.
Une expérience préalable en mise en forme par frittage et/ou en modélisation par éléments finis serait un atout précieux. Les candidats ayant une expérience pratique dans ces domaines seront particulièrement considérés.
Le candidat devrait faire preuve d’une grande autonomie, de compétences en résolution de problèmes, et être capable de travailler efficacement au sein d’une équipe multidisciplinaire. Une curiosité scientifique, une capacité à apprendre rapidement et une forte motivation pour la recherche académique sont des qualités essentielles.
Début :
souhaité en décembre 2024 (sous réserve de l’autorisation d’accès ZRR)
Lieu :
CIRIMAT-Chimie, Université Toulouse 3 Paul Sabatier 118 route de Narbonne 31062 Toulouse
Durée :
24 mois
Employeur :
Université Toulouse 3 Paul Sabatier
Encadrement :
Dr Claude Estournès (DRCE-CNRS); +33 626616528; claude.estournes@univ-tlse3.fr
Candidature :
Merci d’envoyer à C. Estournès un CV et une lettre de motivation avant le 30 Septembre 2024.