GDR MePhy

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Poste à pourvoir début 2018.

Dans un but ultérieur de délivrance ciblée de médicaments, nous
cherchons à réaliser un micro-nageur qui soit à la fois propulsé et
dirigé par des ondes ultrasonores. La brique élémentaire d’un tel
micro-nageur est une coquille colloïdale élastique contenant de l’air,qui se déforme sous la pression oscillante des ultrasons. Dans un
souci de biocompatibilité, ces briques seront réalisées par adsorption
de muticouches nanocristaux de cellulose / xyloglucane (système modèlepour les parois végétales) à la surface de bulles microniques obtenues
en dispositif microfluidique. Leur nage sous l’effet de déformations
induites par des cycles de pression, à orientation aléatoire, sera
étudiée via des méthodes statistiques (parcours projeté,
diffusion…). À la lumière d’une étude récemment réalisée à l’échelle
du centimètre, on s’attachera à étudier l’effet du couplage entre les
fréquences propres de déformation des coquilles et la fréquence des
ondes de pression excitatrices, ici ultrasonores, afin de connaître
les moyens d’amplifier ou réprimer le déplacement des coquilles.
Des coquilles aux propriétés différentes (taille, épaisseur) seront
ensuite agrégées via des moyens microfluidiques (confinement
capillaire dans une goutte en évaporation) afin de former un nageur
dont la direction de déplacement depend de la coquille, ou du groupe
de coquilles, effectivement déformée(s) par l’onde ultrasonore.
L’objectif du projet est de parvenir à la preuve de concept de
propulsion du nageur par une onde ultrasonore, et du pilotage à
distance par simple modulation de l’amplitude et de la fréquence.