Description

Le graphène induit par laser (LIG) permet une conversion rapide des matériaux organiques en carbone poreux et conducteur. Grâce à la précision du laser, il est possible de structurer directement des électrodes et des circuits sur des substrats biosourcés. Dans ce contexte, la lignine, un polymère aromatique issu du bois, présente un fort potentiel en tant que précurseur durable pour le LIG. Les tests préliminaires réalisés au LGP2/FCBA ont donné des résultats prometteurs, en accord avec la littérature scientifique. Cependant, l’influence de l’origine, de la structure et des modifications chimiques de la lignine, ainsi que des conditions de traitement, interagit avec les propriétés du LIG. Malgré ce potentiel élevé, la formation de graphite à partir de lignine reste encore peu explorée.
Ce projet vise à étudier différentes sources de lignine traitées par LIG pour obtenir des électrodes en carbone biosourcé. L’objectif final du projet LIG2 est de démontrer que le LIG dérivé de lignine, fonctionnalisé avec des sondes aptamères, peut servir de plateforme pour des biocapteurs électrochimiques à faible coût et à faible empreinte carbone.

Compétences requises

Formation et compétences techniques Le/a candidat/e devra être titulaire d’un master (ou équivalent) en chimie des matériaux, science des polymères, génie des procédés, électrochimie, ou physique appliquée, avec une spécialisation ou une expérience marquée dans au moins un des domaines suivants : • Synthèse et caractérisation de matériaux carbonés (ex. : LIG, graphène, composites lignocellulosiques). • Traitement laser des matériaux (optimisation des paramètres d’irradiation, interaction laser-matière). • Fonctionnalisation de surfaces pour des applications en biodétection (greffage de sondes nucléiques, chimie de surface). • Électrochimie et capteurs (caractérisation d’électrodes, mesures de conductivité, techniques de détection électrochimique). • Matériaux biosourcés (expérience avec la lignine, la cellulose, ou les résines furaniques serait un atout majeur). Une expérience pratique avec les techniques suivantes sera particulièrement appréciée : • Caractérisation physico-chimique : MEB, FTIR, Raman, XRD, porosimétrie, mesures de conductivité électrique. • Fabrication de films/minces: enduction (casting, spray coating, rod coating), réticulation thermique. • Outils d’analyse électrochimique : voltampérométrie cyclique, spectroscopie d’impédance, mesures de sensibilité/sélectivité. • Traitement laser : utilisation de systèmes CO₂ ou fibrés, maîtrise des paramètres (puissance, vitesse, pas de balayage). Compétences transversales et qualités personnelles • Rigueur scientifique : Capacité à concevoir et mener des protocoles expérimentaux complexes, à analyser des données multivariées (ex. : interaction entre paramètres laser et propriétés des matériaux). • Autonomie et proactivité : Le/a candidat/e devra être capable de travailler en collaboration avec des partenaires académiques et industriels (ex. : FCBA, Politecnico di Torino), tout en pilotant son projet de manière indépendante. • Esprit d’innovation : Intérêt marqué pour le développement de solutions durables (matériaux biosourcés) et d’applications en électronique imprimée ou en diagnostic environnemental/médical. • Compétences rédactionnelles : Maîtrise de la rédaction d’articles scientifiques et de rapports techniques en anglais (langue de travail du projet). • Adaptabilité : Ouverture à l’interdisciplinarité (chimie, physique, biotechnologie) et à l’utilisation de matériaux industriels (ex. : oligomères dérivés du furfural, mélanges graphite/polymère).

Bibliographie

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Mots clés

Lignine , Graphene Induit par Laser (LIG), Biocapteurs électrochimiques, Electronique imprimée , Matériaux composites