Thèse (H/F): Etude de la dynamique d'un fluide actif composé de nanomoteurs artificiels

Sujet de thèse :
Les systèmes vivants convertissent de l'énergie pour fonctionner, formant des exemples de Matière Active. Les cellules biologiques, par exemple, agissent comme des micro-usines complexes, dont la dynamique est dirigée par des nanomoteurs. Ces derniers se déplacent, interagissent, se heurtent et génèrent des forces sur la membrane de manière programmée. La conception de micromachines synthétiques aussi complexes constitue un défi majeur, nécessitant de comprendre comment contrôler des processus hors-équilibre à l’échelle nanométrique pour générer du travail à plus grande échelle.

Au sein du groupe, nous avons récemment développé des nanomoteurs artificiels et photo-activés. Ils sont constitués de nanoparticules autopropulsées et asymétriques. Ces nanomoteurs exploitent des gradients thermiques pour se propulser en 3D, atteignant des vitesses de plusieurs centaines de microns par seconde, contrôlées par la lumière. Des ensembles statistiques de ces nanomoteurs ont ainsi le potentiel de générer des forces sur des objets beaucoup plus grands.

Le but de ce projet de thèse est d'étudier les propriétés statistiques d’un ensemble 3D de nanomoteurs. En particulier, nous explorerons l’effet d’un tel fluide actif nanométrique sur des objets passifs comme des colloïdes et des membranes souples, en vue de concevoir de nouvelles machines microscopiques. Le/la candidate analysera comment la dynamique du fluide et des objets passifs peut être liée aux propriétés hors équilibre du bain actif, notamment en termes de grandeurs macroscopiques telles que la pression active et la température. L'objectif, in fine, est d'extraire et programmer, par la lumière, des protocoles pour générer du travail, ouvrant la voie vers de nouveaux modes de transport et manipulation à l'échelle microscopique.

Contexte :
Ce projet est financé par l'Agence Nationale de la Recherche dans le cadre du Projet NanoDArt.

Le/la doctorante sera partie intégrante du groupe Optoflow, au sein de l’équipe Matière Molle et Biophysique du LOMA, Université de Bordeaux. Le LOMA regroupe des expertises en théorie, simulations, matière molle (et active) expérimentale et optique, en lien avec la physique statistique hors équilibre, les écoulements granulaires et fluides, l’optofluidique et la biophysique. Le candidat bénéficiera de collaborations locales (LOMA et ICMCB, Bordeaux) tant sur les aspects expérimentaux que théoriques. Nous nous engageons par ailleurs à offrir un environnement de travail sûr et inclusif pour chaque membre du laboratoire.

Les candidats doivent avoir une formation en physique ou physique chimie. Une forte expérience en physique expérimentale est demandée, en particulier en optique, matière molle, et physico-chimie des colloïdes. Un attrait pour la microscopie au sens large est indispensable.

Veuillez fournir un CV complet, un relevé de notes, ainsi qu’une lettre de motivation adaptée à la spécificité de cet
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