Ingénieur chargé.e de recherche scientifique

La plupart des interfaces solide/liquide sont caractérisées par une séparation spatiale de charges à l'interface, causée par la dissociation des charges de surface à la surface solide, qui se retrouvent écrantées par une couche diffuse de contre-ions au sein du liquide. La dynamique de cette 'double couche électrostatique' de taille typiquement nanométrique a une importance fondamentale pour divers domaines tels que le stockage de l'énergie (super-condensateurs, batteries), la récupération d'énergie, ou la nano-filtration... Cependant, les couplages dynamiques entre le transport des charges ioniques et l'écoulement du liquide à ces interfaces ('effets électrocinétiques') restent mal compris. On peut citer notamment des divergences de longue date entre charges de surface statiques et dynamiques, des rapports controversés sur le déplacement des charges de surface par écoulement ou encore la mise en évidence d'une sur-dissipation 'électro-visqueuse' lors de la déformation de la double couche électrostatique. Ces observations appellent le développement de nouvelles méthodologies expérimentales pour sonder quantitativement la réponse dynamique de ces interfaces solides/liquides chargées. L'objectif de ce poste est précisément de sonder la réponse hors équilibre de la double couche électrostatique sur une large gamme dynamique, grâce au développement d'une nouvelle méthodologie de microscopie à force atomique dynamique, basée sur un Microscope à Force Atomique diapason. Ces techniques ont récemment démontré leur potentiel pour l'étude de la nano-rhéologie des liquides non volatils et seront ici adaptées à l'étude des processus dynamiques dans des solutions aqueuses. En particulier, nous étudierons la réponse dynamique de ces interfaces chargées sous l'écoulement induit par une sonde colloïdale oscillante, afin d'extraire la réponse rhéologique conservative et dissipative complète associée à la déformation de la double couche, et ainsi obtenir de nouvelles informations sur les effets électrocinétiques se déroulant à ces interfaces. Ces mesures seront effectuées en faisant varier systématiquement la physicochimie de la solution aqueuse et les propriétés des surfaces solides, ce qui permettra d'amener un nouvel éclairage sur les processus moléculaires se déroulant à l'échelle intime de l'interface solide/liquide.