Bonjour Sophie. Parlez-nous rapidement de votre projet.

L’objectif de ce projet de doctorat est d’élucider les mécanismes de transport de particules aux échelles micrométriques dans les sols grâce à de nouvelles méthodes théoriques d’analyse d’images et aussi à des expériences sur des sols modèles.

Pour favoriser la guérison de sols dégradés, il est essentiel de comprendre comment des petites particules comme les micro-organismes naviguent dans ces environnements avant de s’y nicher. 

Mais pour comprendre, il faut pouvoir observer : les sols étant opaques, seules les techniques d’imagerie de type rayon X permettent d’explorer expérimentalement la dynamique interne de ces micro-organismes. Or, dans ces milieux fortement hétérogènes et désordonnés, il n’existe pas encore d’outil d’analyse d’image pour quantifier le mouvement de particules.

Quel est le plan de travail et quels seraient les objectifs à atteindre ?

Nous développerons d’abord un outil d’analyse pour sonder le mouvement de petites particules à partir de corrélations entre des images acquises aux rayons X dans des matériaux hétérogènes opaques. 

Nous utiliserons ensuite cet outil pour mesurer le mouvement de particules, y compris de particules dites autopropulsées, qui représentent bien le mouvement des micro-organismes mais ne sont pas vivantes. 

Enfin nous irons regarder ce mouvement dans des milieux artificiels mimant des sols et de complexité croissante, par exemple avec des agrégats de géométrie de plus en plus variée. 

Notre but à long terme est d’isoler les mécanismes prépondérants de navigation dans ces milieux : nous voulons comprendre le déplacement de ces particules dans les labyrinthes formés par les agrégats, notamment quand elles sont autopropulsées,  pour connaitre leur vitesse de propagation de diffusion.

Mais au-delà de ces réponses associées à la navigation, nous espérons développer un outil qui pourra être largement utilisé pour sonder de façon plus générale les phénomènes dépendant du temps dans les milieux opaques. Par exemple, la dynamique de propagation d’un composé nocif, etc.

Un projet collaboratif

La collaboration s’est montée grâce à de nombreuses discussions entre collègues au sein de mon laboratoire et avec un laboratoire de l’Université de Poitiers. La collaboration est extrêmement interdisciplinaire puisqu’elle réunit un expert en synthèse de sols artificiels, un expert de diffusion aux rayons X, et une experte en théorie du mouvement aux échelles micrométriques. Ces différentes compétences sont nécessaires pour mener à bien le projet. Mais c’est également un attrait pour le/la doctorant-e, qui aura in fine rassemblé différentes compétences et pu essayer plusieurs techniques et méthodes d’approche d’un même problème. Nous bénéficions enfin de l’expertise de plusieurs autres collaborateurs locaux qui contribueront à l’avancement du projet. 

Comment s’est passé le recrutement d’Adam Carter, le doctorant lauréat ?

Nous avons fait la publicité de notre offre de thèse auprès des masters concernés, sur des listes de diffusion variées, et sur des agrégateurs de proposition de thèse. Cette large publicité nous a permis de recevoir une dizaine de candidatures. Néanmoins, l’annonce publiée début mai était relativement tardive par rapport au calendrier des masters en France, et nous avons reçu en  majorité  des candidatures de l’étranger.  Nous avons également constaté un faible niveau de candidature féminine... d’ailleurs, je tiens à souligner que nous sommes une équipe complètement mixte, dans un environnement qui encourage la diversité et nous encourageons tous les profils à candidater. 

Après une série d’entretiens préliminaires nous avons dressé une short liste de 4 candidats. Nous recherchions une physicien-ne, ingénieur-e ou physico-chimiste avec une première expérience en recherche (lors d’un stage de master par exemple) et très motivé par une thèse avec simultanément des développements théoriques et des expériences et en lien avec des applications autour du développement durable. 

Et nous avons trouvé Adam Carter : il sera le doctorant qui travaillera sur le projet. Adam est un étudiant versatile qui possède une forte formation théorique doublée d’un sens pratique : cette double compétence nous semblait essentielle pour mener à bien le développement de cette nouvelle méthode. 

Que pourrait vous apporter l'institut selon vous ?

L’institut encourage les jeunes chercheurs à encadrer des thèses ce qui permet à des chercheurs comme moi de pouvoir exprimer au mieux leur potentiel en encadrant et apprenant autour d’un projet novateur et en transmettant le savoir. L’iMat encourageait cette année le développement de nouvelles méthodologies pour étudier les matériaux, ce qui correspondait absolument au projet que nous avions l’intention de porter, et donc qui nous a convaincu naturellement de candidater. L’institut constitue un réseau en Science des Matériaux qui permet d’ouvrir une porte sur une nouvelle communauté.