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AS2M :"Robot sub-millimétrique pour laboratoire sur puce"

Contexte : Le traitement d'un très grand nombre de maladies, dont les cancers, est étroitement lié à notre capacité à comprendre et à exploiter le développement des populations cellulaires. La caractérisation, le tri et la manipulation de ces cellules sont donc de formidables défis pour les thérapies du futur. Ces dernières années, des progrès significatifs ont été réalisés, notamment grâce au développement de laboratoires sur puce (Lab-On-Chip).

Objectif : Pour relever ce défi, cette thèse se concentrera sur la conception d'une nouvelle architecture robotique hydraulique suffisamment petite pour être incluse dans un laboratoire sur puce avec des dimensions inférieur au millimètre. L'objectif final de ce microrobot étant d'effectuer les tâches clés suivantes : tri, caractérisation et injection de cellules. 

Profil de recherche : nous sommes à la recherche de candidat enthousiaste qui souhaite travailler dans un environnement pluridisciplinaire. Le candidat doit avoir une solide expérience
dans au moins un des domaines suivants : mécatronique, robotique, contrôle et/ou programmation (C++, Matlab, Python), microfabrication, ainsi qu'un intérêt pour la physique appliquée. Le candidat doit avoir une bonne maîtrise de l'anglais parlé et écrit. Aucune formation spécifique n'est requise en biologie.

Lieu principal : Institut FEMTO-ST (Besançon, France)
Deuxième site : Imperial College London (Royaume-Uni). Ce projet fait partie d'une collaboration entre le CNRS et l'Imperial College. Opportunité de passer de quelques semaines à quelques mois à Londres.
Date : Temps plein de septembre 2024 à septembre 2027

Les candidatures sont à envoyer avant le 15 Mai avec une lettre de motivation, un CV et relevé de notes des deux dernières années à

Contact: 

antoine.barbot@femto-st.fr

aude.bolopion@femto-st.fr

+ d'infos :
Icône PDF these_robot_on_chip_fr.pdf
https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5344

AS2M : Conception d’un simulateur robotique modélisant les forces capillaires par la méthode SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics)

Context : The AS2M department of the FEMTO-ST institute specialises in small-scale robotics (microrobotics). Its researchers develop millimetric and submillimetric robots for medical and industrial applications. At small scales, the deformation of robots and their interactions with their environment is difficult to predict. In particular, capillary forces resulting from the surface tension between two fluids are particularly important at scales of between one micrometre and one millimetre.

Topic : The aim of this thesis is to study the relevance of the Smooth Particle Hydrodynamic (SPH) method for simulating deformable microrobots interacting with liquid at millimetre and submillimetre scales. The SPH method represents the fluid by particles of constant mass, so the equations of the medium are approximated by interaction forces between these particles 

Required Profile: Student with an engineering degree or a Masters in one of the following domains : physics simulation, computer science, mechanics or applied mathematics.
Expected skills: : Finite element methods, object-oriented programming (C++, Python), computer graphics (GPU, particles, physics engines). Knowledge of fluid mechanics is not mandatory but will be considered positively for the application.
Start of thesis: October 2024 (for a period of 3 years).

Applications: Applications should be sent before 29 April with a covering letter, CV and transcript of grades for the last two years

Contact: 

Antoine Barbot : antoine.barbot@femto-st.fr & Guillaume Laurent : guillaume.laurent@ens2m.fr

+ d'infos :
Icône PDF 2024_sph_en.pdf
https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5342

AS2M : Conception d’un simulateur robotique modélisant les forces capillaires par la méthode SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics)

Contexte : Le département AS2M de l’institut FEMTO-ST est spécialisé dans la robotique aux petites échelles (microrobotique). Ses chercheurs développent des robots de très petites tailles pour des applications médicales et industrielles. Aux petites échelles, la déformation des robots, ainsi que de leurs interactions avec leur environnement est difficile à prévoir. Notamment, les forces capillaires résultant de la surface de tension entre deux fluides sont particulièrement importantes aux échelles comprises entre un micromètre et un millimètre. Elles peuvent donc influer grandement sur la déformation d’une structure ainsi que de son adhésion avec un objet dans des milieux humides.

Sujet : Cette thèse a pour but d'étudier la pertinence de la méthode de Smooth Particle Hydrodynamic (SPH) pour simuler des microrobots déformables interagissant avec du liquide à une échelle millimétrique et sub-millimétrique. La méthode SPH représente le fluide par des particules de masse constante, les équations du milieu sont donc approximées par des forces d'interactions entre ces particules.

Profil recherché : étudiant-e diplômé-e d’une école d’ingénieur ou d’un master en simulation physique, informatique, mécanique, ou mathématiques appliquées.
Compétences attendues : méthodes éléments finis, programmation orientée objet (C++, python), informatique graphique (GPU, particules, moteurs physiques). Des connaissances en mécanique des fluides ne sont pas obligatoires mais seront considérées positivement pour la candidature.
Début de la thèse : octobre 2024 (pour une durée de 3 ans).

Candidatures : Les candidatures sont à envoyer avant le 29 avril avec une lettre de motivation, un CV et relevé de notes des deux dernières années.

Contact: 

Antoine Barbot : antoine.barbot@femto-st.fr,
Et Guillaume Laurent : guillaume.laurent@ens2m.fr

+ d'infos :
Icône PDF 2024_sph_fr.pdf
https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5341

MN2S : "Élaboration et caractérisation de micro-capteurs chimiques implantables dans des textiles intelligents"

L'équipe MINAMAS du département MN2S propose une thèse dans le cadre du projet européen UPWEARS (HORIZON-CL4-2023-RESILIENCE-01-32) rassemblant 15 partenaires européens et internationaux dont les objectifs et challenges scientifiques et techniques reposent sur le développement de textiles durables et innovants en fibres végétales, pour l’industrie des textiles sportifs. Ce projet a notamment pour vocation de développer et d’intégrer des micro-capteurs chimiques dans ces textiles pour la mesure en continu de l’exposition aux polluants atmosphériques.

L’étude doctorale se déroulera au sein du département Micro Nano Sciences et Systèmes (MN2S) de l’institut FEMTO-ST de Besançon. Cet institut s’appuie sur des technologies de haut niveau, équipements et plateformes, en particulier la centrale de micro et nanotechnologies MIMENTO. La personne retenue aura également l’opportunité de rejoindre le laboratoire SCION en Nouvelle- Zélande afin de réaliser quelques expériences sur la préparation des films sensibles.

Profil : Master en matériaux, chimie, sciences de l’ingénieur.
Capacité à définir et à mener des expériences.
Compétences en recherche bibliographique et communication écrite (anglais/français).
Curiosité, motivation, assiduité, goût du travail en groupe.
Maîtrise de l'anglais écrit et parlé

Les candidats sont invités à soumettre leur candidature aux directeurs de thèse, accompagnée des documents suivants :
• CV
• Lettre de motivation
• Une lettre de recommandation
• Notes de master (M1, M2)

Dossier à envoyer avant le 15/05/2024

Contact: 

jbsanche@femto-st.fr 

yi.chen@scionresearch.com

+ d'infos :
Icône PDF development_and_characterization_of_chemical_gas_sensors_for_integration_into_smart_textiles.pdf
https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5337

AS2M : évaluation de l’incertitude associée à la génération de faible force entre 100 nN et 100 µN à l’aide de ressorts magnétiques

La thèse de doctorat est proposée dans le cadre du projet ANR TRAFALDA qui a démarré le 29 février 2024. Ce projet est mené en collaboration avec la métrologie française. L’institut FEMTO-ST est le porteur du projet.

Elle porte sur l'évaluation de l’incertitude associée à la génération de faible force entre 100 nN et 100 µN à l’aide de ressorts magnétiques – Application à l’étalonnage d’une plateforme dédiée à la caractérisation mécanique des ovocytes humains pour la fécondation in vitro.

L’ambition du projet TRAFALDA est de faire la preuve que la métrologie française est capable de maitriser une nouvelle étendue de forces en deçà de 100 µN de manière traçable au SI et qu’elle sait mettre en place une démarche métrologique d’étalonnage pour des mesurages de faibles forces dans un cas particulier de caractérisation biomécanique.

Mots clés : génération de faibles forces, métrologie de force, estimation de l’incertitude, ressorts magnétiques, mécatronique, instrumentation, théorie de la commande et de l’observation, caractérisation des ovocytes humains.

Lieu : Institut FEMTO-ST, département AS2M, équipe ROBIMSS. Cette équipe a développé un véritable savoir-faire dans le domaine de la génération de faibles forces inférieures à 100 µN à l’aide de ressorts magnétiques autostabilisés pour faire de la caractérisation mécanique aux petites échelles. Elle s’intéresse à la métrologie des faibles forces pour pouvoir quantifier la qualité des forces générées ou mesurées.

Candidature : jusqu’à fin avril 2024.

Date d’entrée en fonction : entre juin et octobre 2024.

Contact: 

emmanuel.piat@ens2m.fr

+ d'infos :
Icône PDF phd_thesis_trafalda_small_force_generation_and_metrology_2024.pdf
https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5300

MN2S : Effet de la contamination gazeuse de l'environnement sur la lubrification sèche - Dans les applications spatiales

La thèse de doctorat est une collaboration entre l'Agence spatiale française (CNES, https://cnes.fr/fr/), ADR Alcen (https://www.adr-alcen.com/en), et l'Institut FEMTO-ST (https://www.femto-st.fr/en), dans le cadre du programme doctoral du CNES.
Lieu : Institut FEMTO-ST, Besançon, France, dans le département Micro-Nano Sciences et Systèmes (MN2S). Le département MINAMAS (Micro-Nano Materials and Surfaces) est spécialisée dans l'étude physique et tribologique des couches minces, des nanomatériaux et de l'interaction solide/gaz gazeuse. Elle a développé une forte expertise dans la lubrification multi-environnementale et la caractérisation nanomécanique des matériaux tribologiques, en particulier pour les mécanismes spatiaux.tribologiques, en particulier pour les mécanismes spatiaux.

Date d'entrée en fonction : octobre 2024
Candidature : en ligne sur https://recrutement.cnes.fr/fr/annonces du 1er février au 15 mars 2024, sujet REF : 24-129

Contact: 

guillaume.colas@femto-st.fr

+ d'infos :
Icône PDF phd_thesis_space_tribology_femto-st_cnes_adr.pdf
https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5249