Appel à post-doctorants à l’Institut IMI d’Aix-Marseille Université

L’institut finance jusqu’à trois post-doctorants pour une durée maximale de 24 mois (12 mois + renouvellement possible de 12 mois) à compter d’octobre 2023.

Acoustofluidique dans le micro-environnement des cellules osseuses : évaluation des stimuli mécaniques 

L’os est un tissu vivant mécanosensible soumis à un remodelage constant en réponse à des contraintes mécaniques. Le remodelage osseux est un savant équilibre entre l’action des cellules ostéoformatrices (ostéoblastes) et des cellules résorbatrices osseuses (ostéoclastes) orchestrée par les cellules mécanosensrices osseuses (ostéocytes). Cependant, ce processus naturel est insuffisant pour traiter de nombreuses pathologies osseuses telles que les fractures osseuses complexes ou le cancer des os, dans lesquelles la reconstruction osseuse doit être assistée. Comme les ondes mécaniques, les ultrasons peuvent fournir une stimulation mécanique locale supplémentaire et potentiellement rétablir l’équilibre du remodelage osseux. (…)

Développement d’un simulateur de feu de forêt basé sur la méthode Lattice Boltzmann (LBM)

Il a été constaté que le réchauffement climatique augmentait la fréquence et la gravité des conditions météorologiques favorables aux incendies de forêt dans le sud de l’Europe, contribuant à l’allongement de l’incendie.
saison météorologique ainsi qu’une fréquence accrue de jours avec un danger d’incendie élevé. De plus, bien que le terme « méga-feux » ne soit pas bien défini et semble plus approprié pour désigner les incendies extrêmes survenant aux États-Unis ou en Australie, les effets du réchauffement climatique ont modifié le comportement des feux de forêt dans les régions méditerranéennes, entraînant des incendies de une intensité plus élevée, un taux de propagation plus élevé et plus difficile à gérer, en particulier à l’interface Wildland Urban Interface (WUI) [1]. WUI définit les zones où la végétation sauvage se mêle aux établissements humains. Dans le contexte actuel de changement climatique, les WUI suscitent une attention croissante, car ces zones sont souvent considérées comme l’un des principaux facteurs de risque d’incendie, comme en témoignent les récents incendies tragiques (115 décès au Portugal, 2017 et 102 décès en Grèce, 2018). Lors de ces événements,

Hydrodynamique et transport d’un soluté en présence de parois semi-perméables dans une cellule de Taylor-Couette.

Les techniques de séparation membranaire, utilisées pour séparer les constituants d’un mélange en le faisant passer à travers une membrane semi-perméable, sont omniprésentes dans l’industrie (traitement des eaux usées), les sciences médicales (dialyse) ou les problématiques environnementales (dessalement). Ils souffrent de l’accumulation des matériaux retenus à proximité ou à l’intérieur de la membrane, ce qui détériore leurs performances, en raison de divers mécanismes tels que l’adsorption, l’entartrage, la pression osmotique ou la formation d’une couche de gel. Ces mécanismes restent mal compris, car ils sont numériquement difficiles à modéliser et se produisent à proximité de membranes opaques gênant les techniques de mesure optique. Ces mécanismes impactent également l’hydrodynamique mise en jeu dans les dispositifs de séparation. Réciproquement, ces mécanismes peuvent également être utilisés pour agir sur l’accumulation et la réduire, en favorisant par exemple les instabilités hydrodynamiques.
Ce poste de post-doc s’efforce d’aborder ces phénomènes dans une cellule Taylor-Couette, où la saumure est entraînée dans l’espace entre un cylindre intérieur rotatif semi-perméable et un cylindre extérieur fixe transparent imperméable (…)

Interaction entre un vortex et une interface fluide

Les tourbillons de fluides dans les flux environnementaux et d’ingénierie existent sur une large gamme d’échelles, des énormes tornades, en passant par les tourbillons de pointe dans le sillage des turbines, aux plus petits tourbillons dans les régions turbulentes à l’échelle de la dissipation. De nombreuses situations impliquent des écoulements tourbillonnaires dans lesquels plusieurs fluides non miscibles sont présents. Il s’agit de corps flottants ou immergés à faible profondeur qui libèrent des tourbillons sous la surface de l’eau, ou d’hélices et de foils dans le sillage desquels des tourbillons d’extrémité peuvent caviter ou simplement emprisonner de l’air atmosphérique dans leur noyau. Dans ces cas, la présence d’une interface liquide/gaz située soit au voisinage du vortex, soit au sein de son cœur, modifie significativement sa dynamique. Les études fondamentales sur l’interaction entre la vorticité et les interfaces sont rares.

Mécanismes d’amélioration plasma de l’adhésion moléculaire

Ce projet propose d’améliorer la technique d’adhésion pour améliorer l’adhésion des assemblages de silice de qualité optique. Cela nécessite de comprendre l’impact de la préparation du substrat, de la technique de polissage, ainsi que de la préparation de surface par plasma qui peut améliorer la procédure d’adhésion puis l’adhésion, les techniques de la microélectronique, afin d’augmenter la résistance mécanique des structures hybrides. Le développement d’un modèle multi-échelle (de l’atome à la structure), grâce à l’expertise multidisciplinaire (optique, physique, mécanique, matériaux) du consortium, afin d’ouvrir la voie à une recherche fondamentale et à une méthodologie applicable à matériaux optiques actuels. Sous certaines conditions, la méthodologie pourrait également s’appliquer aux assemblages métalliques. (…)

Solides vasculaires autocontractants

Inspirés par la nature, les robots souples pneumatiques utilisent des réseaux vasculaires et des pompes externes pour se tordre, se déformer, se déplacer et se plier d’une manière que les robots durs traditionnels ne peuvent pas. Jusqu’à présent, ces robots mous manquent d’autonomie par rapport aux organismes, qui contrôlent le transport des fluides dans les réseaux vasculaires de manière beaucoup plus avancée. Des animaux aux champignons, l’un des mécanismes de transport de fluide les plus efficaces est basé sur des vaisseaux qui peuvent se contracter activement lors de la détection locale de stimuli. Ce transport de fluide adaptatif permet des fonctionnalités avancées dans les organismes telles que la locomotion autonome vers des objectifs. L’objectif principal de la recherche proposée est de concevoir des réseaux vasculaires auto-contractants pour étudier les solides actifs qui se déforment lors de la détection.(…)

WTDI – Ondes élastiques dans les métamatériaux aux interfaces modulées dans le temps

En structurant les matériaux, il est possible de contrôler les ondes et d’obtenir des effets surprenants : lentilles haute résolution, antennes directionnelles, capes d’invisibilité, etc. C’est le paradigme des métamatériaux, un domaine de recherche très actif depuis le début des années 2000 et qui promet de nombreuses évolutions technologiques, comme par exemple l’amélioration de la couverture Wi-Fi ou l’isolation des bâtiments contre les ondes sismiques. Cependant, les propriétés accessibles avec ces matériaux ont aussi des limites, données par les lois usuelles de la physique. La réciprocité est l’une de ces lois [4]. En régime linéaire et sans débit, une onde transmise entre deux points reste la même lorsque la source et le récepteur sont intervertis. Casser la réciprocité permet de contrôler les ondes d’une manière originale en rendant possibles des bandes interdites directionnelles. Les applications incluent le filtrage des ondes,