Contexte : 

Le sujet proposé, en collaboration avec l’agence spatiale française (CNES) focalise sur l’étude de lubrifiant au coût modéré, soit par un process d’application simplifié, soit par un changement complet de matériau. Les lubrifiants sont voués à constituer une alterna-tive intéressante pour les missions de courte, moyenne, voire longue durée, et pour les missions au coût limité dont les mécanismes sont peu contraints mécaniquement. 

Le travail consistera à établir un recensement des différentes techniques, en extraire les avantages et inconvénients. Préparer et réaliser des essais de présélection afin de déterminer les meilleures configurations qui seront ana-lysées et testées en détail dans la suite du projet. 

Mission : 

• Compléter l’analyse bibliographique sur les processus de déposition déjà identifié. 
• Etablir et mettre en place le protocole d’essai de présélection des configuration lubrifiantes (méthode de dépôt et matériau) 
• Mener tout ou partie des essais de présélection : essais tribologiques (frottement et usure) en environnement contrôlé afin de vérifier les performances maîtrisées et en accord avec les besoins exprimés par le CNES.

Une analyse des surfaces sera menée avec l’utilisation de technique optique (microscopie et topographie) et électronique (MEB)

Environnement :

Le stage se déroulera dans un cadre de projet collaboratif entre l’agence spatiale CNES (centre spatial de Toulouse, service Mécanismes et Équipements SCAO) et le Département de Micro Nano-Sciences et Systèmes de l’Institut FEMTO-ST (Besançon, France), équipe de recherche MINAMAS. Il se déroulement à l'institut FEMTO-ST.

Période : 
Septembre 2026 – Janvier 2027

Contexte

Le bois est un matériau ancestral, utilisé depuis des siècles notamment en construction et en ameublement. Le fort engouement pour des matériaux durables au cours des dernières années a poussé à un retour vers des matériaux naturels tels que le bois pour des applications très diversifiées. Ce matériau se révèle cependant être d’une grande complexité à l’état naturel. Afin de promouvoir le bois dans des applications industrielles impliquant des actions de contact, il serait nécessaire de mieux comprendre le comportement tribologique du bois brut (encore très méconnu actuellement), mais également de s’intéresser aux diverses possibilités de fonctionnalisation du bois. 

Missions et objectifs du stage

L’objectif de ce stage est d’étudier le comportement tribologique de plusieurs essences de bois en contact pion/plan, dont les deux contrefaces sont en bois (Fig. 1). À la suite d’essais réalisés sur des bois bruts qui permettront d’identifier les essences d’intérêt (en termes de microstructure, propriétés mécaniques, teneur en extractibles…), le stagiaire sera amené à fonctionnaliser du bois par un processus chimique de dépôt de nanotiges de ZnO (Fig. 2). La littérature montre que cette fonctionnalisation améliore diverses propriétés du bois (résistance aux UV, aux bactéries, au gonflement par humidité…).

Au cours de ce stage, il s’agirait d’étudier son intérêt potentiel concernant les propriétés tribologiques du bois, les oxides de zinc étant connues pour leur activité lubrificatrice. 

Pour cela, le stagiaire mènera en parallèle diverses activités : 

▪ Fonctionnalisation du bois par voie chimique 

▪ Réalisation d’essais de frottement à l’aide d’un tribomètre et post-traitement des résultats

▪ Analyse des traces de frottement (rugosimétrie 3D, MEB, EDS) Cette mission permettra au stagiaire d’acquérir des compétences à la fois en réalisation d’essais expérimentaux, ainsi qu’en caractérisation de surface.

Contexte du stage 

Le secteur laitier peut être confronté à des contaminations de matières premières et de produits finis par des bactéries pathogènes. Le délai actuel nécessaire à la détection d’une absence de contamination par ces bactéries est long, allant d’un à plusieurs jours. Par ailleurs, les méthodes de détection nécessitent une limite de détection très faible compte tenu des standards européens qui requièrent « l’absence (de ces micro-organismes) dans 25g de fromage ou 25 mL de lait ». 

Il est donc impératif de disposer d’une méthode rapide et sensible permettant de confirmer l’absence des pathogènes dans le produit considéré. Dans ce contexte, nous avons développé une méthodologie de mesure utilisant un dispositif de test rapide et sensible basé sur une Microbalance à Cristal de Quartz (Quartz Crystal Microbalance – QCM) pour la détection de bactéries pathogènes en milieu « simple ».

Principales missions

Ce stage portera sur l’optimisation et la validation des conditions de capture en flux. 
Les missions principales de ce stage seront les suivantes : 

• Étude bibliographique sur les méthodes de détection de pathogènes au moyen d’une QCM et les paramètres utilisés ;

• Réalisation et caractérisation de bio-interfaces suivant le protocole validé dans le projet ;

• Optimisation des paramètres fluidiques à utiliser pour la capture ;

• Capture de bactéries en conditions simples (solutions) et complexes (matrices) avec une microbalance à cristal de quartz ;

• Analyse des données et traitement des résultats ;

Profil recherché

Le ou la candidat(e) devra être inscrit(e) dans un Master en Ingénierie ou en Chimie ou en cycle ingénieur, avec un intérêt, et idéalement une expérience, pour la chimie de surface et la caractérisation physico-chimique. 

Des connaissances en microfluidique seraient un plus.