H/F Doctorant.e sur Réfrigération verte à l’état solide : synthèse en flux continu de matériaux à conve

Sujet de thèse :
Les matériaux à conversion de spin basculent entre états électroniques sous l'effet de la température ou de la pression. Les importants changements d'entropie associés à une transition abrupte rendent ces matériaux idéaux pour intégrer des technologies innovantes de réfrigération à l'état solide développées récemment, barocalorique (pression hydrostatique) ou élastocalorique (déformation anisotrope). Nous les étudions pour concevoir un échangeur de chaleur dans le cadre d'un ambitieux projet européen d'innovation sur des nouvelles technologies de réfrigération soutenables.
La thèse se situe à la convergence d’expertises et de développements en chimie verte, mesures physiques sous pression et mise en forme de céramiques moléculaires par frittage. Ce projet vise l’étude de la chimie en flux (milli- ou microfluidique) des matériaux d’intérêt pour une optimisation environnementale de la synthèse via l’utilisation de techniques vertes. L’objectif sera 1) optimiser le procédé en flux continu ; 2) étudier les propriétés structurales, morphologiques, cristallographiques, calorimétriques et magnétiques à T et p variables de matériaux adaptés à la réfrigération barocalorique ; 3) mettre au point une montée en échelle de la production des matériaux en flux ; 4) obtenir des objets denses à intégrer à l’échangeur de chaleur visé par frittage.
Background en chimie des procédés et chimie en flux continu, maîtrise de l’anglais et du travail en équipe souhaités.
Contexte :
Ce contrat s'inscrit dans le cadre du développement à l'ICMCB de la réfrigération barocalorique, une thématique d'envergure financée par CNRS Innovation (projet BAROQUE), l'ANR (projets BREF et MolBaroFrige), et le Conseil Européen de l'Innovation (projet FROSTBIT). L'ICMCB coordonne le consortium FROSTBIT, qui a été sélectionné parmi les 10 consortia financés dans le cadre du portfolio constitué en réponse à l’appel à Projets EIC Pathfinder Challenge "Clean and Efficient Cooling" (2024-2028, 36 M€). Tous les consortia collaboreront sur des solutions de réfrigération innovantes alternatives à la technologie traditionnelle de compression de vapeur qui est un gros émetteur de gaz à effet de serre. L'objectif principal des recherches menées à l’ICMCB est d'utiliser la variation significative d'entropie observée dans les composés à Conversion de Spin lorsqu'ils changent d'état électronique sous l'effet d'une contrainte mécanique externe (pression hydrostatique ou déformation anisotrope). L'expertise acquise à l'ICMCB sur ces composés, leur synthèse en flux, leur étude sous pression, et dernièrement la possibilité de les fritter en objets à l'échelle macroscopique, est cruciale pour la réalisation du projet FROSBIT. Ce travail vise à préparer de nouveaux matériaux appropriés et à étudier leurs diagrammes de phase en pression et température.
Ce contrat se déroulera sous la direction de Patrick Rosa (Chargé de Recherches au CNRS)
Voir plus sur le site emploi.cnrs.fr...