Doctorant spécialisé dans les mécaniques des écailles iridescentes des insectes (H/F)

Sujet de thèse :
La nature a évolué pour produire une diversité étonnante d'architectures poreuses optimisées qui interviennent simultanément dans la coloration, la transparence, la thermorégulation, l'hydrophobicité — mais les mécanismes régissant leur formation commencent tout juste à être compris. Les écailles d’ailes de papillon en sont un exemple paradigmatique : grandes cellules structurées hiérarchiquement (couche par couche) et conçues pour fonctionner après une mort programmée, et offrant le potentiel d'inspirer des approches biomimétiques pour la création de matériaux multifonctionnels à ces échelles (submicroniques) particulièrement exigeantes. Ce projet entreprendra une modélisation multi-échelle, résolue dans le temps, des changements topologiques observés au cours du développement des ailes de papillon, et caractérisera in silico l'espace des phases morphologiques des interfaces biologiques et biomimétiques réalisables, en vue d'applications potentielles allant du photovoltaïque/photonique à l'électronique flexible et l’actionneur souples.

S’inscrit à l'interface de l'écologie fonctionnelle, de l'évolution, de la morphogenèse, de la mécanique de la matière molle et de l'ingénierie des matériaux, ce projet de thèse vise à développer une compréhension mécanistique du développement des écailles des ailes de papillon. Les objectifs scientifiques s'articulent autour de deux axes complémentaires : (1) étendre notre modèle actuel de la mécanique macroscopique des crêtes, afin de rendre compte de la pleine diversité et de la richesse biologique exhaustive des écailles des ailes de papillon, et (2) modéliser de manière itérative le comportement de phase des interfaces dans les métamatériaux biologiques et biomimétiques, ouvrant la voie à la conception d'architectures plus riches et tolérantes aux défauts, dont certaines seront réalisées expérimentalement, à titre de preuve de concept, afin de valider les modèles.

Donc les travaux du doctorant ou de la doctorante comprendront des analyses théoriques (l'UA) et numériques (l'IRBI et l'UA) utilisant une modélisation informatique à haute résolution (par exemple, en utilisant des clusters HPC tels que CaSciModOT), des interactions étroites avec d'autres personnels de laboratoire impliqués dans la compréhension du développement à l'écailles des insecte à l'IRBI, et enfin la réalisation expérimentale à l'échelle macroscopique d'un sous-ensemble de morphologies en utilisant des matériaux synthétiques (PMMH). En intégrant théorie et modélisation numérique aux approches expérimentales, ce projet de thèse offrira une formation complète et interdisciplinaire, avec des perspectives à la fois académiques et industrielles. Cela constitue une occasion rare de mobilité internationale entre des pôles scientifiques majeurs et de renommée mondiale dans le domaine des sciences interdisciplinaires, y compris la science des matériaux.
Un·e candidat·e titulaire
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