Recrutement

Appel à Candidature Thèse : Analysis and numerical modeling of dynamic fragmentation processes in brittle materials over a wide strain rate range

Recrutement Le 1 octobre 2023

Keywords :
Brittle materials - Dynamic fragmentation - Numerical modelling - High strain-rates - Heterogeneous microstructures - Synchrotron-based ultra-high speed imaging

The analysis of multiple fragmentation processes in brittle materials at high strain-rates has been a key area of the RV team for about ten years. Original experimental configurations have been developed to experimentally characterize the dynamic strength and cracking density as a function of the strain rate in different brittle materials. However, many shortcomings persist in terms of range of loading-rates, location of the spalling area and quantification of the cracking density generated at high loading rates. In addition, discrete and continuous modeling approaches, although based on data of microtomography analysis, struggle to explain the cracking densities observed experimentally. This project proposes to develop new experimental configurations to refine the characterization of dynamic fragmentation processes over a much wider range of strain rates. Moreover, the development of numerical simulations based on phase-field method will allow taking into account the energy of cracking of the material in the form of a cohesive law making it possible to better describe the phenomena of propagation of cracks at work in the processes of dynamic fragmentation.

PhD proposal 2023-2026 (PDF, 384.22 Ko)

Co-tutelle

3SR : Pr.Pascal.FORQUIN

ENSTA-Bretagne : Pr. Michel ARRIGONI



 

Pr. Pascal Forquin pascal.forquin [at] univ-grenoble-alpes.fr

Required skills and duration

Level: Master or engineering school (Bac +5)
Results in master: Outstanding results
Fields: Mechanics, materials, space and aircraft industry
Nationality: No specifications
Start of PhD thesis: from October 1st, 2023 to December 1st, 2023

 

Appel à Candidature Thèse : Multiscale study of the temperature-dependent behaviorof Calcium-Silicate-Hydrate

Recrutement Le 1 octobre 2023

Keywords :
Cement Based Materials — High-temperature response — Thermo-Hydro-Mechanical couplings — Molecular modelling/simulation — Upscaling approaches

The improvement of concrete structures durability if of key importance to reduce to environmental footprint of the global cement production. The durability of concrete structures is closely related to the response of cement-based materials (CBM) to coupled effects of mechanical, thermal, hydric and chemical solicitations. Understanding the multi-physics mechanisms governing the behavior of CBM is crucial to predict and control the response of concrete structures over their service lifetime. Particularly, high-temperature exposure, typical of construction fires and nuclear power plants, alters the microstructure of cement paste phases and leads to the degradation of the macroscopic physical and mechanical properties. At the microscale, cement paste damage at elevated temperature is attributed to dehydration of primary cement hydration products, mainly the calcium silicate hydrates (C-S-H) gel that plays a major role in the overall strength of CBM. The thermally-induced dehydration at higher ranges of temperature involves the loss of chemically bound water in the nanopores of C-S-H. However, the underlying mechanisms of C-S-H thermal-induced damage upon heating remain poorly understood due to the complex hierarchical porous structure of C-S-H. In a recent project of the 3SR team work, a numerical thermo-hydro-mechanical model was developed for concrete at high temperature based on phenomenological laws and neutron tomography observations [1]. This model was further improved by considering the desorption isotherms evolution at moderate temperature [2]. Yet, as the pore size approaches the nanometer scale, the liquid-vapor phase transition is strongly affected by the ultra-confinement of water near the solid surface. Therefore, the description of sorption/desorption isotherms evolution with respect to temperature, suffers from the limits of continuum approaches that consider much larger scales than that of C-S-H grains and nanopores [3]. A numerical mesoscale model of thermal dehydration, in which the physical behavior of chemically bound water in structural interlayers is handled differently than water in gel and capillary free water, is still lacking. In that context, combining molecular modeling and continuum approaches is necessary for a complete description of water behavior that is compatible with the intrinsic multiscale hierarchical nature of the C-S-H gel. Driven by the goal of understanding the mechanisms of thermal-induced damage in CBM, we aim to develop a multiscale model of C-S-H informed by the physics of dehydration and structural features at small-scales. To characterize the effect of high temperature on the nanostructure of C-S-H, molecular modeling/simulations will be used to describe the nanostructure changes and water behavior in the confined spaces [4]. The effect of chemical composition on the thermal-induced response of C-S-H will be investigated considering a variable stoichiometry and different atomic configurations based on experimental data. To describe interactions between C-S-H atoms, we will rely on a reactive force field formalism to simulate dehydration and heating decomposition. The simulation results will be embedded into a multiscale framework and validated by experimental data in order to study and predict the Thermo-Hydro-Mechanical behavior of CBM at high-temperature.

Multiscale study of the temperature-dependent behavior of Calcium-Silicate-Hydrate (PDF, 217.54 Ko)

Dr.Majdouline Laanaiya / Pr. Stefano Dal Pont majdouline.laanaiya@univ-grenoble-alpes.f
Multiscale porous structure of cement paste

Required skills and duration

- Master’s degree in the field of civil engineering, materials science, physics or similar.
- Experience with (or motivation to learn) molecular dynamics and modern computa-
tional physics.
- Experience with (or motivation to learn) programming and high-performance comput-
ing.
- Advanced English for scientific communication.

3 years starting from October 2023

Application process and References

Please submit your application including CV, transcripts and motivation letter to Dr.
Majdouline Laanaiya - majdouline.laanaiyaatuniv-grenoble-alpes.fr (majdouline[dot]laanaiya[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr) or/and Pr. Stefano
Dal Pont - stefano.dalpontat3sr-grenoble.fr (stefano[dot]dalpont[at]3sr-grenoble[dot]fr) before April 30th, 2023.

References :
[1] D Dauti et al. ‘Modeling concrete exposed to high temperature: Impact of dehyd-
ration and retention curves on moisture migration’. In: International Journal for
Numerical and Analytical Methods in Geomechanics 42.13 (2018), pp. 1516–1530.
[2] Hani Cheikh Sleiman. ‘Contribution of neutron/X-ray tomography for the drying
modeling of cohesive porous media’. PhD thesis. Université Grenoble Alpes, 2021.
[3] Mohammad Javad Abdolhosseini Qomi et al. ‘Advances in atomistic modeling and
understanding of drying shrinkage in cementitious materials’. In: Cement and Con-
crete Research 148 (2021), p. 106536.
[4] Majdouline Laanaiya and Ali Zaoui. ‘Piezoelectric response and failure behavior
of cement paste under external loading’. In: Cement and Concrete Research 139
(2021), p. 106257.

Appel à Candidature Thèse - Projet ANR DRYSALT

Recrutement Le 1 septembre 2023

Modélisation et simulation de la déformation induite par cristallisation
d’un sel dans un matériaux granulaire

Description du sujet :

La cristallisation d’un ou plusieurs sels dans les milieux poreux (roches, sols, matériaux de construction, etc.) résultant de l’évaporation est un sujet d’intérêt majeur en lien avec de nombreux enjeux tels que la salinisation des sols, l’évaporation dans les sols, l’injection de CO2 dans des aquifères salins, la durabilité des matériaux du bâtiment ou encore la préservation de notre patrimoine culturel, tout ceci dans un contexte où le changement climatique est de nature à amplifier les dommages liés aux sels. L’objectif de la thèse proposée est de faire avancer les connaissances dans ce domaine de recherche via la modélisation et la simulation du phénomène de soulèvement d’un milieu granulaire induit par la cristallisation du sel.

La thèse est prévue en deux étapes principales :

1) modélisation et simulation de la croissance d’une structure de sel en milieu poreux modèle non-déformable,

2) modélisation et simulation du phénomène de soulèvement (déplacements des grains d’un milieu granulaire induit par la cristallisation) en combinant méthode des éléments discrets (DEM) et simulations des phénomènes de transport et de cristallisation par des techniques de volumes finis ou réseau de pores. Les différents développements numériques seront implémentés dans Yade, un logiciel open source développé principalement au laboratoire 3SR.

Appel à Candidature Thèse - Projet ANR DRYSALT (PDF, 347.41 Ko)

Postdoc Position Durability of microbial-induced calcite precipitation Study of reactive flows in 2D model systems and in 3D soil columns using X-ray nano-tomography

Recrutement Du 24 novembre 2022 au 31 janvier 2023

Motivation, context

Microbial-induced calcite precipitation (MICP) is a process increasingly used to reinforce structures and soils, and appears to be a relevant alternative to conventional techniques based on the injection of manufactured materials, being more environmentally friendly and consuming less energy. Indeed, it reinforces the bond contacts between grains after injection of bacteria that accelerate the natural process of calcium carbonate precipitation (CaCO3). A striking example is that a non-cohesive sand can be turned into a highly cohesive medium.  Since the recent proof of concept made by Whiffin [1] and Mitchell and Santamarina [2], studies have demonstrated that calcite precipitation induced by bacteria activity is effective at large scale [3], and has a broad spectrum of applications, including internal erosion of hydraulic structures, liquefaction of soils during earthquake, landslides, or crack closure. Studies have focused on the effect of the process parameters : bacteria concentration [4], calcium concentration, pH, temperature, and water saturation of the media [5] on the calcite distribution in pores and on the mechanical properties of the improved media [6], [7]. Moreover, our teams have recently demonstrated the importance of the microstructure at the contact scale on the mechanical behaviour [8]–[11].

Nevertheless, for engineering applications, the assessment of the durability of the reinforcement process by MCIP is a concern. In particular, it is important to be able to predict how evolve the mechanical properties of a reinforced medium when it is submitted to acid conditions, which will cause the dissolution of calcite [12] and weakening of the structure.



Post doc program

The goal of this project is to characterize the evolution of the microstructure in reinforced media in real time, when exposed to an aggressive environment. In particular, a focus will be made on the contact surface area and the crystal morphology evolution through time.

The post-doc will have to develop experiments in 2D model porous media to characterize the dissolution process with a relevant instrumentation including high-resolution imaging. Then, the dissolution conditions used in the 2D experiments will be transposed in 3D soil columns to perform time-lapse 4D nano-tomography imaging experiments using the high spatial and temporal resolution available at synchrotron facilities (ESRF).

The expected results are a better understanding of processes associated to the decrease in mechanical properties induced by calcite dissolution.



Location and practical aspects

The successful applicant will be hosted by the laboratory 3SR (Grenoble) in the “CoMHet” team. He/she will work under the supervision of Antoine Naillon and Catherine Noiriel (laboratory Géosciences Environnement Toulouse), and in collaboration with Christian Geindreau and Fabrice Emeriault.

The position is a 1-year contract with the opportunity to have some extended months.

The post-doc will start as soon as possible, from January 2023.

The gross salary will be around 2919 €/month depending on the experience of the applicant, equivalent to a net salary of around 2346 €/month.



 

L’équipe CoMHet s'agrandit

Recrutement Équipe CoMHet, Vie de l'établissement Le 19 décembre 2021

Le laboratoire 3SR est heureux de compter deux nouveaux chercheurs permanents au sein de son équipe Mécanique et Couplages Multiphysiques des milieux Hétérogènes (ComHet).

Antoine NAILLON et Mehdi BOUZID
Antoine NAILLON et Mehdi BOUZID

Antoine Naillon

Maître de conférences à Polytech Grenoble recruté en 2019, dont les activités de recherches expérimentales couvrent l’étude des écoulements dans les milieux granulaires poreux et la biocalcification des sols aux échelles nano- et micrométriques.

Mehdi Bouzid

Recruté en 2020 en tant que chargé de recherche au CNRS développe des outils numériques et théoriques à l’interface entre la physique statistique et la mécanique, afin de comprendre le lien entre la microstructure et les propriétés mécaniques de systèmes mous vivants et non-vivants tels que le cytosquelette, les hydrogels biomimétiques et les milieux granulaires.
Mehdi Bouzid est aussi en charge des séminaires au laboratoire en collaboration avec Emmanuel Roubin.

PhD Position : 3D mechanics of cells in complex fibrous media

Recrutement Du 31 mai 2021 au 1 juillet 2021
Project summary

The forces generated by cells in complex media are important in various

physiological/pathological phenomena such as wound healing, cancer metastasis or

embryogenesis. The aim of this project is to precisely investigate cell migration in

biological networks by studying the interactions between cancer cells and the

surrounding fibrous medium. Therefore, the main tasks of this thesis will be :

  • A morphological characterisation of d ifferent fibr ous media (collagen networks at different concentrations) using confocal microscopy.
  • The development of a stretching/shearing device to investigate fibre deformations of
  • these networks subjected to various physiological loadings.
  • The achievement of micromechanical stretching/shearing tests on Extra Cellular Matrix (ECM) samples. The data obtained will allow to build a micromechanical model for the macroscale visco hyperelastic mechanics of the soft fibrous ECM.
  • The analysis of cell migra tion in the different ECMs. To understand the feedback between cell motility and network relaxation, observations will also be compared to numerical simulations.
  • The determination of the local stresses exerted by cells using the micromechanical model developed.

This project will benefit from an existing collaboration between researchers in physics of biological system s, imaging and mechanical engineering.

Location and practical aspects

The successful applicant will be hosted by the LIPhy (Interdisciplinary Laboratory of Physics – Grenoble, France – www-liphy.univ-grenoble-alpes.fr/) in the “MC2” team, and by the 3SR Laboratory (Soils, Solids, Structures, Risks – Grenoble, France – www.3sr-grenoble.fr/) in the “CoMHet” team. He/she will work under the supervision of Dr Laurent, Dr Verdier at the LIPhy and Dr Bailly at 3SR Laboratory. The PhD fellowship offer is available starting October 2021 for a period of 3 years. The gross salary will be 1787 €/months, equivalent to a net salary of 1414 €/month.


Qualifications of the applicant

The PhD candidate should have academic backgrounds in cell biophysics and mechanobiology, with a strong motivation to work at the interface between physics and biology. Specific skills in microscopic imaging, structural characterization of fibrous media and/or experimental mechanics of soft (bio)materials/gels will be strongly examined.


Applications

Interested candidates should send their CV, a cover letter and official transcripts of the last two years to /

Dr Valérie Laurent (valerie.laurentatuniv-grenoble-alpes.fr (valerie[dot]laurent[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr))

Claude Verdier (claude.verdieratunig-grenoble-alpes.fr (claude[dot]verdier[at]unig-grenoble-alpes[dot]fr))

Lucie Bailly (lucie.baillyat3sr-grenoble.fr (lucie[dot]bailly[at]3sr-grenoble[dot]fr))

Deadline for the application:  01/07/2021

Contour of a migrating cell in a collagen network (left picture) and associated displacement field of collagen fibres (right picture)

Micro-mécanique de l’Interaction milieu granulaire-géogrille souple sous chargement complexe - Investigation expérimentale et numérique

Recrutement Le 4 mai 2021
Résumé du projet:

Les interactions mécaniques entre un milieu granulaire et une géogrille, c’est-à-dire une inclusion déformable ayant un rôle de renforcement, sont complexes et encore mal identifiées. Elles prennent naissance à l’échelle locale, au niveau des particules, des différents éléments de la géométrie plus ou moins complexe de la géogrille et des contacts entre chacun de ces objets. De plus, suivant le mode de sollicitation, les mécanismes d’interaction peuvent être très différents. Ils dépendent également de la distribution des tailles de grains, de leur forme généralement non sphérique et de l’arrangement granulaire au voisinage de l’inclusion (affecté notamment par les tailles respectives grains/maille de grille).

Les mécanismes mis en jeu sont liés notamment à l’enchevêtrement et au désenchevêtrement des particules dans la maille, accompagnés de mécanismes de butée des particules dans la maille, de frottement des particules sur la grille et de changements de densité au niveau d’une zone d’interface dont l’épaisseur reste à définir. Tous ces mécanismes prennent naissance au niveau des contacts entres particules et grille.

L’exemple d’application qui sert de support à cette étude est celui du renforcement et de la stabilisation de sol par grilles géosynthétiques (géogrilles), qui sont actuellement largement utilisées dans les ouvrages géotechniques sans que leur action ne soit formellement identifiée (approche macroscopique et empirique issue d’essais de laboratoire ou d’essais sur ouvrages).

Le sujet sera abordé par une combinaison d’observations microstructurales et d’expérimentations à l’échelle de la maille (sous tomographie RX) et de modélisations numériques par éléments discrets (code Yade). Il s’agit en premier lieu d’observer, définir et comprendre les mécanismes mis en jeu lors des sollicitations appliquées, en traitant également le cas des sollicitations cycliques et les phénomènes induits (fatigue et dégradation).

Dans un premier temps, une campagne d’imagerie 3D sera faite par microtomographie RX sur plusieurs échantillons de taille adaptée à la géométrie du problème : on considérera en particulier les cas avec et sans grille, des milieux granulaires modèles composés de sphères de taille très voisines ou présentant une distribution large de taille de grains de forme plus anguleuse, des tailles respectives de maille et de particules qui permettent de créer ou pas le phénomène d’interlocking.

Une reconstruction numérique de l’arrangement granulaire et de la grille permettra ensuite de générer des avatars numériques de ces échantillons qui seront utilisés dans le code Eléments Discrets Yade. Les simulations numériques prédictives du comportement de l’interface milieu granulaire – grille concerneront alors des sollicitations élémentaires (compression, cisaillement) monotones et complexes (en particulier cycliques). Il sera également possible de prendre en compte dans la loi de contact entre grains et entre grains et grille une dégradation des propriétés avec les cycles.

En parallèle de la mise au point et de la réalisation des simulations numériques, on se propose de concevoir des expérimentations mécaniques spécifiques réalisées sous tomographie RX de manière à évaluer la pertinence de la modélisation numérique dans sa description des mécanismes d’interaction matériau granulaire – grille. Quelques configurations ou cas de référence seront ainsi analysées de manière à s’assurer que la modélisation numérique reste bien proche de la réalité des phénomènes. On souhaite ainsi étudier à l’échelle des mailles de la grille les mouvements induits par un chargement appliqué (en particulier cyclique) simultanément à la prise d’images.

Au-delà de la compréhension des mécanismes mis en jeu et de l’identification des paramètres clés, on souhaite pouvoir proposer des éléments objectifs de choix pour le dimensionnement de la géogrille de renforcement ou sa mise en oeuvre et évaluer la capacité et les possibilités des méthodes numériques existantes à décrire, dans un calcul à l’échelle de l’ouvrage, le comportement et le rôle des renforcements.



 

Mots clés : Inclusion, Milieu granulaire, Méthode des Eléments Discrets, Tomographie RX, Interaction sol-structure, Géogrille





 

Profil et compétences requises
  • Formation initiale en mécanique et génie civil, idéalement en géomécanique/géotechnique, compétences avérées et intérêt pour la programmation et la modélisation numérique, notamment des phénomènes d’interaction sol-structure, une expérience en microtomographie RX / méthodes de traitement d’images / micromécanique des matériaux granulaires serait un plus.
  • Niveau de français requis : A2

 

Informations générales :
  • Localisation : laboratoire 3SR, domaine universitaire de Saint-Martin d’Hères
  • Concours contrat doctoral de l’ED IMEP2
  • Date limite de candidature : 15/05/2021
  • Date (prévisionnelle) de début de contrat : 01/10/2021
  • Salaire brut 1758€/mois
  • Contact : fabrice.emeriaultat3sr-grenoble.fr (fabrice[dot]emeriault[at]3sr-grenoble[dot]fr)

Analyse numérique du comportement des pieux en interaction avec le sol, sous chargement multidirectionnel cyclique

Recrutement Le 4 mai 2021
Résumé du projet:

Ce projet de thèse envisage une étude numérique de pieux d’ancrage d’éoliennes flottantes soumis à des chargements cycliques et dont la direction de chargement varie (chargement multidirectionnel). Le comportement du pieu, lui-même plus ou moins flexible, dépend également fortement du comportement du sol dans lequel il est installé. Le problème d’interaction sol-structure est d’autant plus complexe que le chargement est cyclique, voire dynamique, et multidirectionnel.  La prédiction des déplacements en tête du pieu et des sollicitations induites dans celui-ci est alors difficile et dépend de nombreux facteurs.

L’approche par une étude numérique telle qu’envisagée au cours de cette thèse nécessite principalement i) le développement d’un modèle numérique tridimensionnel prenant explicitement en compte le pieu, le massif de sol et l’interaction sol-pieu, ii) la mise en œuvre de lois de comportement du sol et de l’interface sol-pieu pertinentes au regard du chargement, iii) le développement de procédures de chargement complexe (chargement multidirectionnel dans les directions horizontale et verticale, chargement cyclique, voire dynamique). Un tel modèle permettra d’analyser finement le comportement du système et de mener des études paramétriques sur différents facteurs géométriques, géotechniques et de chargement, en vue de l’élaboration de méthodes de prédiction.

 

Mots clés : géotechnique, géomécanique, fondations profondes, interaction sol-structure, modélisation numérique, chargement cyclique, chargement multidirectionnel.

Geotechnics; geomechanics; numerical modelling; deep foundations; soil-structure interaction; numerical modelling; cyclic loading; multidirectional loading.

 

Informations générales :
  • Localisation : laboratoire 3SR, domaine universitaire de Saint-Martin d’Hères
  • Concours contrat doctoral de l’ED IMEP2
  • Date limite de candidature : 15/05/2021
  • Date (prévisionnelle) de début de contrat : 01/10/2021
  • Salaire brut 1758€/mois
  • Contact : orianne.jenckat3sr-grenoble.fr (orianne[dot]jenck[at]3sr-grenoble[dot]fr)

Profil et compétences requises

  • Formation initiale en géotechnique/géomécanique (Master/Diplôme d’ingénieur),
  • Compétences en modélisation numérique, en particulier sur les problèmes d’interaction sol-structure relatifs aux ouvrages géotechniques : maîtrise préalable d’au moins un logiciel/code de calcul dédié à ces problématiques,
  • Bonne compréhension des modèles de comportement des sols,
  • Aptitude à la programmation,
  • Maîtrise de l’anglais (C1) et du français (A2).

PhD Position : Auto-organization and mechanical properties of self-healing composite gels

Recrutement Le 30 avril 2021

Project summary

New generation of self-healing hydrogels composed of nanoparticles incorporated into a 3D bio-polymeric matrix (see figure) are revolutionizing medical implants technologies. However, the microscopic mechanisms controlling their self-assembly and at the origin of their mechanical properties remains poorly understood, which hinders a technological breakthrough.

This PhD research program aims at lifting this lock by combining complementary expertise of 2 labs in Grenoble: (i) cutting-edge computational techniques through large scale coarse-grained molecular dynamics simulations and experimental investigations of the mechanical behavior of heterogeneous materials at 3SR lab; (ii) physico-chemical formulation as well as structural characterization of hydrogels at CERMAV using NMR spectroscopy, Dynamic Light Scattering and Transmission electron microscopy. The goal of the PhD is to elucidate:

  • How does the kinetics of the self-assembly sculpt the complex spatial organization of the micro-structure for composite gels ?

  • What are the microscopic mechanisms governing their toughening under mechanical loads ?

  • What are the impacts of the NPs spatio-temporal organization and polymers-nanoparticle bond dynamics on their self-healing abilities ?

Location and practical aspects

The successful candidate will benefit from the international outreach of the University of Grenoble Alpes. The core of the thesis will be on computational modeling at laboratory Soils, Solids, Structures, Risks in the “CoMHet” team gathering renowned experts in the physics and mechanics of divided media, soft architectured and bio-mimetic materials. In parallel, the PhD student will also contribute to experiments at CERMAV, a fundamental research CNRS laboratory which has internationally recognized expertise in the controlled chemical modification of natural carbohydrate polymers, their assembly in functional materials and their physico-chemical characterizations.

– Requests for thesis grant funding submitted and expertise in progress.

– Starting date: November 2021 for a period of 3 years.

Profile and required skills

Candidates with academic backgrounds in statistical physics, soft matter or physico-chemistry are expected. Specific skills in numerical modeling will be strongly appreciated. Additional knowledge in polymer physics and colloidal materials will be interestingly examined.

Interested candidates should send their CV, a cover letter and official transcripts of the last two years before 2021, May the 21st to Mehdi Bouzid, mehdi.bouzidat3sr-grenoble.fr (mehdi[dot]bouzid[at]3sr-grenoble[dot]fr).

PhD position : Contaminants transport through (nano) cellulose fibers networks: 3D characterization and mult-scale modelling

Recrutement Du 1 avril 2021 au 30 avril 2021

Saint-Martin-d'Hères - Domaine universitaire

The end of single plastic packaging is scheduled in France (~2030) and in Europe (~2040). Cellulosic materials such as paper and cardboard are today the only viable bio-sourced alternative, biodegradable and already 70% recycled, which can reach a mass market. Paper is a multiporous material with a large surface area accessible to contaminants. The transport of contaminants via the gas phase or cycles of (ad)sorption/desorption between the different components (shipping boxes, paper, and board), between the fibers and finally between the food particles (powder, grains, flake) is supposed to be the critical factor in food packaging. The roles of the connectivity of voids, micro-, and macro-pores, and the effects of the entanglement of fibers, specific surface area, surface composition, and relative humidity are poorly understood.

The aim of this PhD work is i) to perform an experimental characterization of the organization and morphologies of the fibrous network at microscopic and nanoscopic scales (from hundreds μm down to
20 nanometers) using X-ray Tomography. New materials with MFC based functional barrier will combine 150 to 400 μm thick paper with a 30 μm thick MFC (cellulose microfibres) layer. A stepwise procedure will be applied according to the size of the considered fibers in each layer and at their common interface. and ii) to reconstruct the 3D numerical models of such networks and fibers. These 3D models will be then use to investigate numerically contaminants transport through the (nano) cellulose fibers networks. The results of such multi-scale modelling will be compared to experimental data.
 

General information:

  • Workplace: Laboratoire 3SR, Grenoble, France. This work will done in collaboration with the CTP (Centre Technique du Papier) in Grenoble.
  • Contract from ANR FoodSafeBioPack
  • Expected date of employment: 1st October 2021
  • Deadline for application: 1st May 2021
  • Growth monthly salary is about 2780€.
  • Desired level of education: Master degree or equivalent
  • Contact: Christian.geindreauat3sr-grenoble.fr (Christian[dot]geindreau[at]3sr-grenoble[dot]fr), sabine.rollandduroscoatat3sr-grenoble.fr (sabine[dot]rollandduroscoat[at]3sr-grenoble[dot]fr)

 

Skills

This PhD position requires strong skills in material science and numerical modeling. An experience in
image processing and X-ray tomography is a plus.

Interested in this position? please send a CV, a motivation letter and your transcripts to the contact persons

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