Matériaux hiérarchiques et fonctionnels pour la santé, l’environnement et l’énergie | HiFunMat

Se concentrer sur la conception, la caractérisation et la production de matériaux multi-composites hiérarchiques et fonctionnels avec une précision nanométrique pour des applications visant à améliorer les utilisateurs d'énergie, l'environnement et les résultats pour la santé.

Ambitions

Intégrant les connaissances fondamentales de la chimie, de la physique et de la biologie, HiFunMat développe et caractérise de nouveaux matériaux composites afin d'atteindre des propriétés et des applications remarquables.

La conception de ces matériaux est basée sur le contrôle à plusieurs échelles de la composition et disposition dans l’espace tridimensionnelle des composants. Des briques élémentaires (multi)fonctionnelles, tels que des (macro)molécules, des (nano)particules…, seront assemblées par des approches innovantes (impression 3D, microfluidique, mousses ou assemblages multi-étapes ...).

En s'inspirant des systèmes du vivant qui traitent des informations et s’adaptent en réponse à un stimulus, HiFunMat travaillera sur des "matériaux actifs" possédant des propriétés proches.

Thématiques et défis en recherche

Ambition 1

Répondre à une demande forte du monde industriel pour des personnes ayant une solide formation en science des matériaux en proposant une formation adaptée et interdisciplinaire pour appréhender toutes les dimensions de l'innovation et de la valorisation, ce qui est indispensable pour répondre aux futurs défis sociaux (énergie, environnement, santé).

Ambition 2

Concevoir et synthétiser des briques moléculaires élémentaires pour la construction de matériaux hiérarchiques fonctionnels, en développant de nouvelles stratégies de synthèse organique et en privilégiant les procédés et matières première respectueux de l’environnement.

Ambition 3

Préparer des matériaux avec un contrôle fin des caractéristiques de leur surface pour en obtenir des propriétés qui s’adaptent à leurs environnements et de manière réversible. Un des défis est de contrôler l’assemblage des briques élémentaires avec une précision temporelle et dans l’espace tridimensionnel grâce aux interactions entre les briques et avec la surface. Les propriétés finales du matériau seront contrôlées par la composition chimique, la morphologie et les caractéristiques physiques de l’interface.

Ambition 4

Développer des matériaux multifonctionnels à structure hiérarchiques, par exemple avec un contrôle fin de la structure aux différentes échelles en utilisant des briques élémentaires originales ((macro)molécules, (nano)particules, gouttes, …). Cette ambition regroupe la génération par différents procédés (auto-assemblage, impression 3D…), la caractérisation des structures aux différentes échelles ainsi que l’étude de leurs différentes propriétés y compris en conditions de formation et de fonctionnement.

Ambition 5

Développer de nouvelles stratégies pour mettre en forme ou modifier des matériaux en les soumettant à des rayonnements de diverses natures et énergies : photons, électrons ou ions accélérés, pour aboutir à des propriétés originales. Etudier les propriétés des matériaux soumis à ces rayonnements, pour comprendre les mécanismes moléculaires à l’œuvre, ou en vue de leur intégration dans des dispositifs optiques et électroniques.

Ambition 6

Concevoir de nouveaux matériaux biomimétiques, biodégradables, actifs, auto-réparants, adaptables, proches de la vie, capables de présenter des propriétés et une dynamique originales non observées jusqu'à présent, sur la base de notre connaissance des systèmes biologiques.

"Graduate program" : une formation interdisciplinaire par la recherche, du master au doctorat

A travers cet Institut thématique interdisciplinaire (ITI), HiFunMat vise à former une nouvelle génération de scientifiques de niveau master et doctorat.

L'ambition est de construire une formation complète et interdisciplinaire incluant la chimie, les aspects physiques, biologiques et techniques des matériaux fonctionnels afin de répondre à une demande forte du monde industriel et monde académique pour des profils ayant une solide formation interdisciplinaire en science des matériaux ainsi que ses applications.

chimie - biologie - physique - science des matériaux - nanosciences

HiFunMat propose à des étudiants de toutes nationalités qui seront inscrits à l’Université de Strasbourg ou à l’Université de Haute-Alsace dans des Masters spécifiques ou en Doctorat d’obtenir le Label HiFunMat reconnaissant une formation pluridisciplinaire de très haut niveau sur les matériaux hiérarchiques et fonctionnels.

Pré-requis pour l'admission

  • Master : Les étudiants master de l’Ecole Universitaire de Recherche HiFunMat doivent s’inscrire à l'un des 3 masters réguliers proposés (chimie, physique, science des matériaux) des universités de Strasbourg ou de Haute Alsace. La sélection des étudiants Master à l’Ecole Universitaire de Recherche HiFunMat se fera par une évaluation qui comprendra les critères suivants : excellentes notes, achèvement rapide des études universitaires précédentes, compétences linguistiques, antécédents suffisants pour les études de Master, lettre de recommandation donnant un compte rendu convaincant de la qualification du candidat pour HiFunMat, lettre de motivation et entretien individuel. Ils suivront un programme interdisciplinaire supplémentaire (+25% ECTS, soit 100 h) comprenant des cours à option, des cours de perfectionnement, des activités d’ouvertures et de professionnalisation (visite d'installations et de grandes entreprises partenaires, interaction avec des doctorants, apprentissage de méthodes spécifiques de traitement et caractérisation des matériaux) et des écoles d'été sur des problèmes d'actualité liés à la science des matériaux.
  • Doctorat : Tout doctorant, inscrit à l’une des Ecoles doctorales Sciences chimiques (ED 222), Physique et Chimie-physique (ED 182) ou Mathématiques, Sciences de l’information et de l’ingénieur (ED 269), peut candidater à l’ITI HiFunMat. Il n’est pas nécessaire d’avoir fait son master dans le cadre de l’ITI. L’enrôlement des doctorants à l’ITI HiFunMat se fera par une évaluation qui comprendra les critères suivants : excellentes notes, achèvement rapide des études universitaires précédentes, compétences linguistiques, antécédents suffisants pour les études de doctorat, lettre de recommandation donnant un compte rendu convaincant de la qualification du candidat pour HiFunMat, projet professionnel, lettre de motivation et entretien individuel.

Modalités d'admission

Procédures pour l'admission :

  • Master : Nous prévoyons de recruter une dizaine d’étudiants en M1 et en M2 par an. Après collecte et vérification des dossiers de candidatures par le comité exécutif de HiFunMat, le Comité de l’Ecole Universitaire de Recherche sélectionnera et accordera l'admission aux étudiants en collaboration avec les Masters concernés. En plus des pièces justificatives habituelles, un certificat B2 en anglais sera exigé.
  • Doctorat : La candidature des étudiants se fera par le biais du site CNRS Emploi et Euraxess. Les futurs directeurs de thèses pré-sélectionneront un certain nombre de candidats qui seront invités à donner un séminaire sur leurs travaux antérieurs et à discuter du contexte de la thèse devant un jury. Les candidats ayant une longue distance à parcourir seront interrogés par visioconférence. La sélection finale sera effectuée en suivant les règles établies par les Ecoles doctorales. Un certificat B2 en anglais sera exigé.

Pr. Christophe Serra

Institut Charles Sadron | ICS (CNRS)

serrac@ecpm.u-strasbg.fr

Pr. Dominique Berling

Institut de sciences des matériaux de Mulhouse | UMR 7361 (CNRS/UHA)

dominique.berling@uha.fr

Dr. Anne Rubin

Institut Charles Sadron | ICS (CNRS)

anne.rubin@ics-cnrs.unistra.fr

Établissement associé de l'Université de Strasbourg
Fondation Université de Strasbourg
Investissements d'Avenir
Ligue européenne des universités de recherche (LERU)
EUCOR, Le Campus européen
CNRS
Inserm Grand Est
HRS4R