Projet de recherche

En fabrication additive 3D classique, le matériau polymère utilisé devient d’une importance cruciale dans l’efficacité de la fabrication mais aussi dans l’influence sur les propriétés spécifiques de l’objet fabriqué. Sur la base de cette exigence, le développement des matériaux dit « intelligents » a permis d’ajouter une dimension stimulable aux objets obtenues par l’impression 3D, donnant ainsi naissance à la technologie d’impression 4D. Le sujet de thèse propose de développer des matériaux « intelligents »à base d’hydrogel stimulable par impression 4D pour des applications biomédicales et notamment pour des dispositifs médicaux intelligents, fait sur mesure et programmables. Très peu de matériaux polymères existent pour la technologie d’impression 4D. Dans le contexte des applications biomédicales, les hydrogels apparaissent comme des matériaux de choix, notamment pour des applications dans la reconstruction et la cicatrisation tissulaire.

Ce projet sera mené au sein de deux laboratoires d’accueil : l’Institut Charles Gerhardt de Montpellier expert en chimie et fabrication additive de polymères et le CIRIMAT de Toulouse expert en physicochimie des biopolymères et hydrogel pour la santé. Cette thèse s’articulera autour de trois axes de développement. Tout d’abord, le candidat sera amené à faire de la synthèse et de la caractérisation moléculaire des précurseurs afin d’approfondir les connaissances quant aux relations structures propriétés des matériaux préparés. Ensuite, un procédé de mis en forme par stéréolithographie sera mis au point afin de mettre en forme simples et complexes les précurseurs synthétisés. Finalement, le candidat évaluera les propriétés d’usages du dispositif développé.
Ce projet ambitieux implique une expertise scientifique interdisciplinaire qui permettra de développer un produit innovant pouvant répondre aux exigences d’un dispositif médical utilisé dans le domaine de la santé. Par rapport aux approches existantes, la nouveauté du projet fournira un progrès considérable dans la fabrication additive 3D-4D et comblera également le fossé entre la chimie, la physico-chimie et la conception de matériaux structurés multifonctionnels et multi-échelles pour des applications en santé.

Profil du candidat