Thèse Phénomènes d'Adsorption sur des Matériaux Polymères Théorie Expérience et Simulation Moléculaire H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Clermont Auvergne École doctorale : Sciences Fondamentales Laboratoire de recherche : Institut de Chimie de Clermont-Ferrand Direction de la thèse : PATRICE MALFREYT ORCID 0000000237105418 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-29T23:59:59 Le projet de thèse vise à examiner les phénomènes de physisorption de molécules d'intérêt biologique sur des surfaces polymères. Cette étude reposera sur des mesures de grandeurs thermodynamiques d'adsorption, lesquelles seront utilisées pour valider les modèles moléculaires employés dans les simulations. La théorie permettra d'établir un lien entre les expériences numériques de calcul du potentiel de forces moyennes et les données issues de la calorimétrie. Le couplage entre expériences et simulation moléculaire facilitera l'exploration de la relation structure-propriété, un paramètre déterminant dans l'adsorption. Une approche microscopique de l'adsorption permettra de caractériser l'interface surface-adsorbat en termes d'arrangements moléculaires, d'orientation, de déshydratation de l'adsorbat et de désorption du solvant. Une fois les grandeurs expérimentales reproduites, les simulations seront employées pour prédire l'adsorption à différentes températures, par exemple. Les adsorbats pourront être des principes actifs de taille raisonnable, allant jusqu'à des protéines, voire des virus. En fonction de la taille de l'adsorbat, différents modèles pourront être utilisés, qu'il s'agisse de modèles moléculaires ou de modèles à gros grains. Le contexte scientifique est lié aux phénomènes de sorption de principes actifs ou virus lorsqu'ils sont en contact avec un contenant de type matériau polymères. Reproduire les grandeurs thermodynamiques d'adsorption mesurées par simulation moléculaire. Détermination des différentes contributions thermodynamiques rentrant dans le processus d'adsorption. Les méthodes utilisées seront :
- d'un point de vue expérimental, la calorimétrie pour déterminer les grandeurs thermodynamiques d'adsorption
-d'un point de vue théorique, la mise au point de méthodologies pour le calcul des différentes contributions thermodynamiques impliquées dans le processus d'adsorption. De telles méthodes impliquent la méthode du potentiel de forces moyennes et celle de la perturbation thermodynamique.

- Connaissances en simulation de dynamique moléculaire, avec une connaissance potentielle des logiciels couramment utilisés (GROMACS, AMBER, NAMD, LAMMPS).
- Compétences et motivation pour la programmation (Python, R, C, Fortran) et en scripting pour l'analyse de données de simulation.
- Capacité à travailler de manière indépendante et en équipe.
- Excellentes compétences en communication écrite et orale (en français et en anglais).