École Doctorale «Sciences de la Matière» de Rennes (ed sdlm) – N° 254

Ecole Doctorale Sciences de la Matière », Université Rennes 1 LARMAUR EA410 Classement du sujet : n°1

Laboratoires – Sujets de thèse – Directeurs de thèse

Laboratoire de recherche en mécanique appliquée de l'université de Rennes 1 (LARMAUR) Adresse du laboratoire : LARMAUR bat 10 B – Université de rennes I, Campus de Beaulieu – Avenue du Maréchal Leclerc - 35042 Rennes - France Web : www.larmaur.univ-rennes1.fr Tél : [phone] - Fax [phone] Directeur du Laboratoire : Tanguy Rouxel [e-mail] Mots-clés : Verre / Comportement Mécanique / Rayage / Expérimentation / Modélisation Sujet : Comportement au rayage du verre: expériences, modélisations et simulations numériques Descriptif : L'étude comprendra une partie expérimentale comprenant des essais de rayage réalisés sur des verres de différentes natures et compositions (verres d’oxydes, de chalcogénures pour l'infrarouge et verres métalliques). Les investigations porteront sur les effets de la vitesse, de la charge, de la géométrie de l'indenteur ainsi que de l’environnement sur le comportement à la rayure. Une étude théorique de compréhension et de modélisation des phénomènes observés sera ensuite mise en œuvre, en utilisant des moyens de calcul présents au laboratoire et différents modèles de la littérature. La modélisation prendra en compte le couplage mécano-chimique qui intervient lors de la création d'une rayure. En effet, l'humidité et la température jouent des rôles importants. Selon leur nature, les verres sont plus ou moins sensibles à l'environnement. La compréhension des phénomènes en jeu requiert des observations aux échelles nano-, micro- et millimétriques. Les microscopies à force atomique, électronique et optique seront utilisées pour appréhender ces phénomènes complexes. Finalement, les modèles de comportement développés seront implémentés dans différents codes de calcul (Abaqus, Castem, …) afin de simuler des expériences de rayages prenant en compte les différentes caractéristiques d'écoulement et de fissuration de la matière. N° de la rubrique du (ou des) thème(s) prioritaire(s) correspondant(s) : 2.b. Modélisation des propriétés des matériaux / Approche multiéchelle Comportement multi-physique des matériaux et des structures. Directeur de thèse (Habilité) : Jean-Christophe Sangleboeuf Co Directeur (éventuellement) : Tanguy Rouxel, Ludovic Charleux E. mail : [e-mail]

Allocations fléchées http://appliweb.dgri.education.fr/dotation/index.html Dotation des allocations thématiques : 7   L'application de saisie des bénéficiaires des allocations de recherche sera ouverte à partir du 16 juin 2008

thèmes scientifiques prioritaires http://edges.sup.adc.education.fr/RU/Alloc-recherche/alloc-flechees/alloc-flechees 1 Mathématiques, STIC, nanotechnologies 2 Sciences de la matière et des matériaux, énergie 3 Sciences de la terre et de l’univers, écologie, environnement 4 Sciences de la vie : agrosciences, biologie et santé 5 Sciences humaines et sociales

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Laboratoire et N° : Unité de Recherche « Gestion environnementale et traitement biologique des déchets »

Cemagref Rennes – Nom du Responsable : Dr. José MARTINEZ [[e-mail]]

Les nom, prénom et courriel du directeur de thèse DE GUARDIA Amaury [[e-mail]]

Intitulé français du sujet de thèse proposé Etude des voies de réduction des émissions d'ammoniac et de protoxyde d'azote lors du traitement par compostage de déchets organiques et de digestats de méthanisation

Intitulé anglais du sujet de thèse proposé Identification and quantification of the ways allowing to reduce ammonia and nitrous oxide emissions occurring during composting of organic wastes and solid digestates

Unité de recherche Gestion environnementale et traitement biologique des déchets (GERE) – Cemagref Rennes.

Domaine scientifique principal de la thèse Génie des procédés appliqués au traitement biologique des déchets.

Domaine scientifique secondaire de la thèse Chimie – Génie chimique

Thème et sous-thème prioritaire (correspond au détail le plus fin dans la liste des thèmes prioritaires)  2 Sciences de la matière et des matériaux, Energie 2.a Energie, Procédés, Impacts environnementaux Conception de nouveaux procédés au regard des paramètres du développement durable (économie de matière première et d’énergie, rejets, recyclabilité, bilan carbone…)

Argumentaire scientifique présentant les enjeux de la thèse Le traitement des déchets par compostage ou méthanisation est une priorité qu’a réaffichée le Grenelle de l’Environnement pointant la nécessité de maîtriser la qualité des composts et les impacts environnementaux des traitements. Les effets escomptés des composts sont l’innocuité, l’apport de matière organique (MO) et d’éléments fertilisants. Les besoins en MO des sols sont souvent occultés avec pour conséquences la réduction de leurs fonctions nutritionnelles, de leurs capacités épuratoire et de stockage de carbone, enfin de la biodiversité. L’augmentation du coût des engrais minéraux est en revanche favorable à leur substitution par des composts. L’enjeu de maîtrise des transformations de l’azote s’exprime également au regard des émissions d’ammoniac et de protoxyde d’azote. La contribution de N2O à l’effet de serre est estimée à 310 fois celle du CO2. NH3 participe significativement aux phénomènes d’acidification et d’eutrophisation des milieux et contribue aux nuisances olfactives, premier motif d’opposition aux unités de traitements de déchets. La méthanisation soutenue pour son intérêt énergétique génère de nouveaux déchets qui, pour des raisons sanitaires, d’humidité et de stabilité, devront faire l’objet d’un post-traitement par compostage. Leurs concentrations élevées en azote ammoniacal renforcent l’intérêt de la maîtrise des transformations de celui-ci en compostage. Dans la littérature, l’intensité des émissions de NH3 et N2O est systématiquement interprétée à la lumière des connaissances sur la dynamique de l’azote dans les sols ou lors du traitement d’effluents liquides. L’influence des paramètres avancés n’a toutefois fait l’objet d’aucune démonstration rigoureuse ni de validation opérationnelle de voies de réduction. L’objectif de la thèse est l’étude des conditions de réduction de ces émissions au profit de teneurs supérieures en azote dans les composts ou de la conversion de l’azote minéralisé en azote moléculaire par nitrification-dénitrification.

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Laboratoire et N° : EA 3913  LGCGM…………. – Nom du Responsable : …J. Martinez………….

Les nom, prénom et courriel du directeur de thèse - Rubrique obligatoire MIRIEL Jacques (Professeur des Universités) [e-mail]

Intitulé français du sujet de thèse proposé - Rubrique obligatoire et limitée à 200 caractères Optimisation des propriétés physiques (mécaniques, thermo-hydriques) des bétons de chanvre par la maîtrise de la formulation.

Intitulé anglais du sujet de thèse proposé - Rubrique facultative destinée à un affichage bilingue des sujets retenus sur le site du ministère

Unité de recherche - Rubrique obligatoire Laboratoire Génie Civil Génie Mécanique (LGCGM) – EA 3913 Equipe Matériaux, Thermo-Rhéologie (MTH) – Responsable : LANOS Christophe

Domaine scientifique principal de la thèse - Rubrique obligatoire Sciences de la matière et des matériaux, énergie

Domaine scientifique secondaire de la thèse - Rubrique obligatoire Matériaux – solides et fluides Énergie, procédés, impacts environnementaux

Thème et sous-thème prioritaire (correspond au détail le plus fin dans la liste des thèmes prioritaires) - Rubrique obligatoire Matériaux – solides et fluides Comportement multi physique des matériaux et des structures : études du comportement des matériaux et des structures couplant des mécanismes d’origine mécanique et/ou chimique et/ou physique et/ou biologique Énergie, procédés, impacts environnementaux Conception de nouveaux procédés au regard des paramètres du développement durable (économie de matières premières et d’énergie, rejets, recyclabilité, bilan carbone…)

Argumentaire scientifique présentant les enjeux de la thèse - Rubrique obligatoire, limitée à 2000 caractères Le travail de thèse porte sur l'étude des bétons de chanvre. Ces bétons particuliers sont utilisés pour réaliser l'enveloppe de bâtiment de taille moyenne (pavillons, petits collectifs). Ce type de matériau est réputé présenter un faible impact environnemental. Il permet également de bénéficier d'un confort thermo-hydrique ressenti par les utilisateurs et non expliqué sur le plan physique. L'équipe MTRhéo du Laboratoire GCGM travaille depuis plusieurs années sur ce sujet. Des collaborations récentes ont été mises en place par le biais de projets (ANR et PRIR-Projet Régional) avec différentes équipes partenaires présentes sur la région Bretagne. En appui des travaux envisagés dans le cadre de ces projets, le travail de thèse doit permettre d’optimiser les compositions de bétons de chanvre et de comprendre les liens entre la formulation des mélanges et les propriétés physiques liées au transfert de chaleur et d'humidité au sein de ce matériau constitué d'un réseau fibreux simplement fixé par un liant minéral principalement formulé à base de chaux. Le travail comprend des développements expérimentaux s'appuyant sur le potentiel d'analyse du laboratoire et de son environnement et des modélisations thermo-hydriques qui doivent aboutir à une modélisation fiable des phénomènes de stockage et de transfert.

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Laboratoire «Sciences Chimiques de Rennes» et UMR CNRS 6226 – Nom du Responsable : Jean Yves SAILLARD

Les nom, prénom et courriel du directeur de thèse - Rubrique obligatoire Pr. Christophe DARCEL E. mail : [e-mail] - Tél. [phone]

Intitulé français du sujet de thèse proposé - Rubrique obligatoire et limitée à 200 caractères Catalyseur macromoléculaire auto-assemblé à base de fer pour l’activation de liaisons C-H – Application à la création de liaison C-C et l’oxydation – vers une chimie éco-compatible

Intitulé anglais du sujet de thèse proposé - Rubrique facultative destinée à un affichage bilingue des sujets retenus sur le site du ministère Eco-compatible macromolecular self-assembled iron catalysts for C-H bond activation. Application to C-C bond formation and oxidation

Unité de recherche - Rubrique obligatoire «Sciences Chimiques de Rennes» – UMR CNRS 6226

Domaine scientifique principal de la thèse - Rubrique obligatoire CHIMIE

Domaine scientifique secondaire de la thèse - Rubrique obligatoire

Thème et sous-thème prioritaire (correspond au détail le plus fin dans la liste des thèmes prioritaires) - Rubrique obligatoire Sciences de la matière et des matériaux, énergie Conception de nouveaux procédés au regard des paramètres du développement durable (économie de matières premières et d’énergie, rejets, recyclabilité, bilan carbone…)

Argumentaire scientifique présentant les enjeux de la thèse - Rubrique obligatoire, limitée à 2000 caractères Chimie pour le développement durable Les principes de l'économie d'atomes et des réactions respectueuses de l'environnement ont suscité un intérêt considérable dans le développement des méthodes basées sur l'activation et la fonctionnalisation de liaisons C-H. Cette thématique, dont les travaux pionniers datent des années 1960, est toujours d'actualité et présente un gros challenge pour l'avenir. Ces activations C-H sont généralement réalisées avec des métaux nobles comme catalyseurs tels que le Rh, le Ru ou le Pd, dont le prix peut être un frein pour une application industrielle. Malgré un nouvel essor récent, le fer, métal très abondant, très bon marché et éco-compatible est fortement sous-représenté en catalyse. Le projet de thèse proposé consiste à activer et à fonctionnaliser de façon catalytique des liaisons C-H d’arènes, d’alcènes et d’alcanes. Pour cela, de nouveaux catalyseurs du fer hautement structurés (à base de ligands azotés, organophosphorés ou mixtes) seront préparés par auto-assemblage macromoléculaire par liaison hydrogène entre des sites donneurs et accepteurs. Ce projet a donc pour but d’obtenir des résultats novateurs dans plusieurs domaines de la chimie pour le développement durable: L’accès à de nouveaux catalyseurs de fer macromoléculaires auto-assemblés L’accès à des méthodes efficaces et originales d’activation de liaisons C-H inertes en particulier dans le cas des alcanes. Application à la formation de liaisons C-C et en oxydation L’application de ces nouveaux systèmes en série asymétrique (partie très novatrice puisque peu d’exemples ont été décrits). Cette demande d’allocation est motivée pour renforcer une jeune équipe créée depuis l’arrivée à Rennes de C. Darcel^[1] et pour soutenir le lancement d’une thématique nouvelle dans l’équipe d’accueil. De plus, l’équipe « Catalyse et Organométalliques » de l’UMR 6226 est impliquée dans le RDR 2 CNRS « Aller vers une chimie éco-compatible » mis en place en 2007. [1] C. Darcel, Pr depuis 09/2007

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Laboratoire et N° : UMR CNRS 6226 – Nom du Responsable : Jean-Yves SAILLARD

Les nom, prénom et courriel du directeur de thèse - Rubrique obligatoire Vincent FERRIERES [e-mail]

Intitulé français du sujet de thèse proposé - Rubrique obligatoire et limitée à 200 caractères Antiparasitaires glucidiques. Synthèse et propriétés de furanoconjugués rares.

Intitulé anglais du sujet de thèse proposé - Rubrique facultative destinée à un affichage bilingue des sujets retenus sur le site du ministère Glucidic antiparasitic agents. Synthesis and biological properties of rare furanoconjugates.

Unité de recherche - Rubrique obligatoire Sciences Chimiques de Rennes – Equipe Chimie Organique et Supramoléculaire (COS)

Domaine scientifique principal de la thèse - Rubrique obligatoire Chimie

Domaine scientifique secondaire de la thèse - Rubrique obligatoire Vivant

Thème et sous-thème prioritaire (correspond au détail le plus fin dans la liste des thèmes prioritaires) - Rubrique obligatoire Biotechnologies, bioprocédés et bioproduits. Biocatalyse : nouvelles réactions enzymatiques.

Argumentaire scientifique présentant les enjeux de la thèse - Rubrique obligatoire, limitée à 2000 caractères Les exemples d’implication de sucres rares dans des processus biologiques particuliers sont aujourd’hui de plus en plus nombreux. Ainsi, il a été montré que certains microorganismes hautement pathogènes biosynthétisent des oligosaccharides et des glycoconjugués comportant des entités sucres sous forme furanosidique. C’est le cas de mycobactéries qui sont à l’origine de la tuberculose et de la lèpre notamment, du champignon Aspergillus fumigatus qui provoque des infections pulmonaires graves, ainsi que des Leishmanies. Afin de mieux comprendre l’importance de ces constituants et des enzymes impliquées dans leur biosynthèse, et également dans le but d’identifier de nouvelles voies thérapeutiques pour lutter contre ces parasites, les efforts de synthèse seront axés sur deux cibles moléculaires particulières : des nucléotides-furanoses susceptibles d’interagir avec des enzymes telles que les furanosyl transférases ou l’UDP-galactopyranose mutase ; des oligosaccharides comportant au moins une entité furanosidique. Ces deux familles de composés bioactifs seront obtenues à partir de substrats communs et l’accent sera mis sur la chimie des thioimidates de furanosyle. Les approches biocatalytiques plus récentes constitueront par ailleurs des alternatives de toute première importance (ANR 2006). Ce projet s’inscrit donc dans les thèmes scientifiques prioritaires définis par le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche : Biotechnologies, bioprocédés et bioproduits. De plus, il présente une interface forte avec la thématique Maladies infectieuses émergentes et ré-émergentes. La seconde partie du projet consistera à déterminer les propriétés biologiques des molécules synthétisées. Ce travail sera mené en collaboration avec des laboratoires rennais, slovaque et canadien notamment et impliquera une participation active du candidat. En conséquence, le candidat devra développer des aptitudes fortes à l’interface de la chimie de synthèse et de la biologie.

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Laboratoire et N° : Institut de Physique de Rennes UMR 6251 – Nom du Responsable : Anne RENAULT

Les nom, prénom et courriel du directeur de thèse - Rubrique obligatoire Sims , Ian - [e-mail]

Intitulé français du sujet de thèse proposé - Rubrique obligatoire et limitée à 200 caractères Réactions entre espèces neutres à très basses températures

Intitulé anglais du sujet de thèse proposé - Rubrique facultative destinée à un affichage bilingue des sujets retenus sur le site du ministère Cold Reactions of Neutral Species – CRNS

Unité de recherche - Rubrique obligatoire Institut de Physique de Rennes UMR 6251

Domaine scientifique principal de la thèse - Rubrique obligatoire Physique

Domaine scientifique secondaire de la thèse - Rubrique obligatoire Chimie

Thème et sous-thème prioritaire (correspond au détail le plus fin dans la liste des thèmes prioritaires) - Rubrique obligatoire 2.c Physique des systèmes en situations extrêmes Températures très basses ou très élevées, hauts flux d’énergie

Argumentaire scientifique présentant les enjeux de la thèse - Rubrique obligatoire, limitée à 2000 caractères Le but du projet présenté est d’explorer en détail la cinétique et la dynamique d’une sélection de réactions entre espèces neutres en phase gazeuse à de très basses températures jamais atteintes à ce jour. Essentiellement grâce à nos travaux, il est aujourd’hui évident que de nombreuses réactions entre espèces neutres restent non seulement rapides à température ambiante, mais deviennent plus rapides lorsque l’on abaisse la température. En utilisant la technique CRESU (Cinétique de Réaction en Ecoulement Supersonique Uniforme), l’équipe de Rennes détient toujours le record de 13 K comme étant la plus basse température à laquelle une cinétique de réaction radical-molécule en phase gazeuse ait été mesurée. Des développements récents, aussi bien expérimentaux que théoriques, ont ouvert un nouveau champ dans le domaine de la chimie froide, celui des molécules ultrafroides (sub kelvin). Des transformations chimiques n’ont pas encore été observées à ce jour à de telles températures, ce qui nous amène à pousser nos limites actuelles pour nous rapprocher du régime ultrafroid. Dans ce domaine de température la comparaison avec la théorie devrait être encore plus fructueuse, et des effets intéressants devraient apparaître, comme des résonances de réactivité par exemple. C’est à cette fin que nous avons obtenu un financement de l’ANR (Agence Nationale de la Recherche) pour étudier expérimentalement la cinétique de réactions entre des atomes (F, O, C et S) et l’hydrogène moléculaire jusqu’à des températures plus basses encore ( 5 K) que celles que nous avons atteintes jusqu’à maintenant. Ces études seront réalisées à l’aide d’une grande variété de techniques lasers dans l’environnement froid d’un CRESU modifié à cet effet. Cette thèse s’intègrera dans ce projet ANR entrepris avec le groupe de théorie de Jean-Michel Launay à Rennes, et le groupe expérimental de Michel Costes à Bordeaux. Des collaborations avec ces groupes seront donc possibles durant son déroulement.

Laboratoire et N° : UMR 6510…………. – Nom du Responsable : M. Blanchard-Desce…………….

Les nom, prénom et courriel du directeur de thèse - Rubrique obligatoire Mireille Blanchard-Desce [e-mail]

Intitulé français du sujet de thèse proposé - Rubrique obligatoire et limitée à 200 caractères Excitation biphotonique pour la synchronisation d'enzymes et le contrôle spatio-temporel de la production de NO in vivo. De l'imagerie au contrôle de l'angiogenèse

Intitulé anglais du sujet de thèse proposé - Rubrique facultative destinée à un affichage bilingue des sujets retenus sur le site du ministère Two-photon excitation for enzymatic synchronization of NO-synthase and spatio-temporal control of NO formation in vivo

Unité de recherche - Rubrique obligatoire UMR6510

Domaine scientifique principal de la thèse - Rubrique obligatoire Chimie.

Domaine scientifique secondaire de la thèse - Rubrique obligatoire Biologie

Thème et sous-thème prioritaire (correspond au détail le plus fin dans la liste des thèmes prioritaires) - Rubrique obligatoire Chimie et physique appliquée au vivant (nouvelles méthodes d'imagerie ou d'instrumentation).

Argumentaire scientifique présentant les enjeux de la thèse - Rubrique obligatoire, limitée à 2000 caractères Il s'agit d'exploiter les nouvelles techniques d'imagerie mutiphotonique pour accéder à un contrôle spatio-temporel in vivo de la production du NO par les NO-synthases endothéliales, phénomène permettant de réguler la vasodilatation. Cette approche novatrice passe par le développement d'outils moléculaires photo-adressables par excitation à deux photons. Cette approche présente des potentialités importantes pour le contrôle de l'angiogenèse.