PhD in Physics - Tensorial mechanical response of soft-glassy materials (H/F)

Sujet de thèse :
Réponse mécanique tensorielle des matériaux mous vitreux

Ce projet de thèse porte sur l’étude du comportement mécanique de matériaux mous à comportement vitreux — tels que les gels, mousses, émulsions concentrées et tissus biologiques — qui présentent une transition d’un état solide à un état fluide sous l’effet de contraintes mécaniques. Ces fluides à seuil manifestent des réponses complexes, souvent mal décrites par les méthodes rhéologiques classiques, en particulier lorsqu’ils sont soumis à des déformations dépendantes du temps et de la direction.

L’objectif principal de cette thèse est d’analyser la réponse de ces matériaux lorsqu’ils sont soumis à des déformations non triviales pour lesquelles les directions de cisaillement changent, analogues à celles rencontrées dans des procédés pratiques tels que le mélange, le pompage ou les vibrations.

Pour ce faire, le doctorant participera à la conception et à la mise en œuvre d’un dispositif expérimental innovant : un rhéomètre tensoriel 2D spécifiquement développé pour ce projet. Cet instrument permettra d’imposer et de mesurer de manière précise des contraintes de cisaillement dans plusieurs directions, et ainsi de détecter des composantes de contrainte orthogonales à la déformation appliquée — indicateurs de phénomènes d’anisotropie interne et d’effets de mémoire du matériau. À travers des expériences avancées sur des microgels et émulsions concentrées, cette recherche contribuera à mieux comprendre l’influence des historiques de déformation complexes sur la réponse élasto-plastique à l’échelle macroscopique.

Les résultats expérimentaux obtenus fourniront des données destinées à alimenter des travaux de modélisation théorique en collaboration avec des chercheurs à Grenoble. Le projet vise également à identifier des protocoles d’écoulement optimisés permettant de minimiser la dissipation d’énergie. La thèse se déroulera à l’Institut de Physique de Nice, avec un début prévu en septembre 2025. Les candidat·e·s devront posséder de solides compétences expérimentales en mécanique des fluides ou des milieux continus, ainsi qu’un fort intérêt pour la physique de la matière molle.
Contexte :
L’Institut de Physique de Nice (INPHYNI) est un centre de recherche pluridisciplinaire situé dans le sud de la France, affilié à l’Université Côte d’Azur et au CNRS. Il réunit des physicien·ne·s, ingénieur·e·s et mathématicien·ne·s appliqué·e·s travaillant à l’interface de l’optique, des systèmes complexes, de la mécanique des fluides et de la physique de la matière molle.