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Offre de Post-doc 2018

Du Plancton bioluminescent comme capteur de contrainte dans les fluides complexes.

publié le , mis à jour le

JPEG Contexte : Les cellules dinoflagellées sont capables d’émettre de la bioluminescence. Certaines espèces, comme Lingulodinium Polyedrum (LP), émettent des éclairs lumineux bleus une fois soumis à une contrainte de cisaillement. Ceci est supposément lié à un mécanisme de défense contre les prédateurs. Du point de vue de la physique, ces cellules peuvent être considérées comme des capteurs locaux de contrainte. Il a été démontré que l’intensité de la lumière est proportionnelle à la contrainte appliquée (Maldonado et Latz, 2007, Marcinko et al., 2013, Cussatlegras et Le Gal, 2007).

Projet : Dans ce projet, nous proposons de visualiser et de mesurer les contraintes d’élongation et de cisaillement dans des écoulements de fluides complexes en utilisant la bioluminescence de la microalgue Lingulodinium Polyedrum (LP) comme sonde de contrainte.

En effet, les techniques de mesure des contraintes existantes sont toujours indirectes : on mesure soit la déformation ou le déplacement, à partir duquel les contraintes sont ensuite interprétées. S’il n’existe pas de loi de comportement entre la loi de contrainte et de déformation (ce qui est généralement le cas pour les fluides complexes), ces techniques ne peuvent pas être utilisées. Nous croyons fermement que notre projet aidera à élaborer une mesure directe de la contrainte au sein de fluides complexes une fois que la bioluminescence induite par la contrainte de cisaillement et d’extension sera calibrée sur un fluide simple.
Dans la littérature, de nombreuses études ont été réalisées pour mesurer la bioluminescence induite par cisaillement de LP dans un fluide simple mais pour caractériser la contrainte dans des fluides complexes (comme une solution de polymère par exemple), la réponse de bioluminescence à la contrainte d’élongation est importante. Par conséquent, nous voulons calibrer la bioluminescence LP induite par une contrainte élongationnelle d’un fluide simple. Des solutions de polymères et des gels colloïdaux seront utilisés pour modifier le comportement rhéologique en termes de viscosité et d’élasticité. La carte des contraintes sera ensuite déduite des mesures de luminescence.

Compétences : Le candidat aura une formation en mécanique / physique : matière molle, bases en hydrodynamique et mécanique des milieux continus avec un gout affirmé pour l’expérience.

Des expériences microfluidiques couplées à une imagerie en microscopie à faible lumière seront réalisées. Cela implique une microfabrication en salle blanche (LIPHY). L’analyse des données consistera principalement en l’analyse d’images et le suivi des particules (LIPHY). Cela nécessite des connaissances de base en programmation. Au laboratoire, le langage de programmation utilisé pour l’analyse des données et le traitement de l’image est Python.

Bien que le projet implique de travailler avec un organisme vivant, les notions de biologie ne sont pas indispensables. En effet, la formation nécessaire pour gérer la culture cellulaire est généralement acquise en quelques semaines (LIPHY). Les expériences de rhéomètrie élongationelle seront elles effectuées au LRP.

Equipes d’accueil : Les deux laboratoires, LIPHY et LRP, se situent sur le campus universitaire de Grenoble, à 15 mn en tramway et 12 mn en vélo du centre de Grenoble. L’équipe du LIPHY travaille depuis plusieurs années sur l’hydrodynamique des suspensions motiles de microalgues. L’équipe du LRP maîtrise la technologie permettant les mesures de contrainte et de vitesse de déformation des fluides complexes.

Financement : Le postdoc est financé par le Laboratoire d’Excellence TEC21 ; la rémunération est basée sur la grille établie par le CNRS (minimum 2300 euros brut / mois). Durée : 12 mois Début : de Juin à Octobre. 2018.

Contacts : La recherche sera réalisée en collaboration avec Salima Rafaï, Philippe Peyla, Olivier Stephan du LIPhy et Frédéric Pignon, Hugues Bodiguel du LRP.
salima.rafai@univ-grenoble-alpes.fr