Postdoc : Matériaux granulaires liés par une mousse

• Post by: olivier.pitois
• 5 janvier 2026
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Offre de Posdoc pour début 2026 : Propriétés microstructurales et mécaniques des matériaux granulaires liés par une mousse

L’une des étapes essentielles du recyclage des matériaux est le concassage ou le broyage afin d’obtenir des éléments plus fins, tels que des particules granulaires, pour leur tri et leur réutilisation. Ce procédé s’applique à une large gamme de matériaux, notamment le verre, les plastiques, les granulats issus de la déconstruction, les matériaux composites et les déchets de caoutchouc. Comme l’étape de concassage/broyage est déjà énergivore, il est particulièrement intéressant de recycler les éléments granulaires obtenus de manière aussi directe que possible. Dans de nombreux cas, un simple façonnage à l’aide d’un liant, éventuellement suivi d’un traitement des surfaces périphériques, pourrait produire des blocs adaptés à l’ameublement urbain ou à la construction par exemple.

Un défi pratique majeur dans la mise en œuvre de ces assemblages granulaires—qu’ils soient recyclés ou non—est la dispersion uniforme du liant au niveau des contacts entre grains, afin de former des ponts de liant assurant la cohésion de l’ensemble. Ce projet postdoctoral s’inscrit dans le cadre du projet ANR BONDINGFOAM, qui explore l’utilisation de mousses complexes — des mousses liquides chargées d’un composant liant — comme liant bas carbone. Notre groupe a récemment montré que la configuration adoptée par les bulles autour des contacts entre grains produit naturellement des ponts liquides dans ces zones. Autrement dit, la mousse dépose le liant précisément là où il est le plus nécessaire. L’objectif de ce projet postdoctoral est d’évaluer le potentiel de cette approche novatrice en termes de cohésion procurée aux assemblages granulaires.

Le travail se concentrera sur la production d’échantillons granulaires dans lesquels une mousse, initialement liquide, a été solidifiée à un stade de vieillissement contrôlé. Cela permet de fixer le rapport entre la taille des grains et la taille moyenne des pores de la mousse interstitielle. Plusieurs liants pourront être utilisés, allant des liants durs et fragiles aux liants mous et déformables. Le projet comprendra ensuite :

– L’imagerie par microtomographie aux rayons X et la segmentation des images 3D obtenues à l’aide d’outils basés sur l’IA et disponibles dans l’équipe.

– La caractérisation de la microstructure (la distribution du liant au sein de l’espace entre grains)

– La simulation du comportement mécanique (par méthode des éléments finis, par exemple).

– La mesure des performances mécaniques à l’échelle de l’échantillon.

– L’investigation du comportement mécanique à l’échelle du contact, c’est-à-dire entre deux grains reliés par un pont solide formé par la mousse solidifiée.

Ces études permettront de comprendre fondamentalement ce matériau hybride et d’en optimiser les propriétés pour des applications potentielles en construction et en aménagement urbain.

 

Profil du candidat :

Nous recherchons un post-doctorant ayant une solide formation en mécanique, notamment en modélisation numérique, et des compétences expérimentales, idéalement dans le domaine des milieux granulaires ou poreux. Selon les compétences et préférences du candidat, le projet postdoctoral pourra être recentré sur des aspects spécifiques présentés ci-dessus.

Contacter : Olivier Pitois