Doctorant(e) - "Coloration structurelle par effets photoniques de l'aluminium recyclé"

Vos missions en quelques mots

L’aluminium est le métal non ferreux le plus important, utilisé à large échelle dans le transport, le bâtiment et le packaging. La production de l’aluminium est très coûteuse du point de vue énergétique, étant 95 % plus énergivore que son recyclage. Par ailleurs, l'aluminium est très utilisé dans le domaine du packaging de luxe. Comme il présente une excellente recyclabilité, son utilisation peut contribuer à la réduction de l'impact environnemental. Pour ce faire, différentes entreprises du domaine de la mode et du luxe ont commencé à introduire de l'aluminium recyclé dans leurs produits.

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Cependant, pour avoir un aspect visuel satisfaisant, il est difficile d'augmenter plus le taux aluminium recyclé: le taux limite est de l’ordre de 18-20% pour obtenir un aspect mat satisfaisant, tandis qu'elle est de 8-10% pour un effet brillant.

L’objectif de la thèse est d’étudier de nouvelles méthodes de coloration, jusqu’à présent peu explorées dans le domaine industriel, permettant d’augmenter la part d’aluminium recyclé dans le matériau final, tout en conservant un rendu visuel compatible avec une utilisation dans le domaine du luxe.

Les méthodes de coloration envisagées sont d’une part la génération d’effets de bande interdite photonique en créant par anodisation une couche d’oxyde à la surface du matériau, présentant des nanotubes de diamètre périodiquement variable. La variation périodique de la porosité de la couche d’oxyde crée une variation périodique de l’indice de réfraction effectif de la couche d’oxyde, générant un effet de bande interdite photonique (comme un réseau de Bragg).

D’autre part il est également possible de générer des couleurs par nanostructuration de l’aluminium par anodisation puis retrait de la couche d’oxyde par attaque chimique. Le bas des nanotubes créés lors de l‘anodisation génère en effet une nanostructure périodique de type cupules dans le substrat d’aluminium, qui induit des effets diffractifs une fois la couche d’oxyde retirée.

La thèse sera organisée de la façon suivante : après une étape de sourcing de fournisseurs d’aluminium, basée sur des critères environnementaux, des échantillons seront réalisés, en employant les deux méthodes de coloration citées précédemment. Les échantillons réalisés seront caractérisés en termes de microstructure, par microscopie optique et électronique. La composition chimique du matériau sera également étudiée, principalement par EDX sous microscope électronique. Les propriétés optiques des échantillons seront également évaluées : réflectance, couleur, brillant et BRDF dans le cas des échantillons présentant des variations angulaires de couleur.

Tous les détails : https://institutminestelecom.recruitee.com/o/doctorante-coloration-structurelle-par-effets-photoniques-de-laluminium-recycle-contrat-doctoral-3-ans-these-edsis-488

Profil recherché

Le(la) candidat(e) devra être titulaire d’un diplôme de M2 recherche ou diplôme d’ingénieur dans le domaine de l’optique ou des sciences des matériaux.

Les compétences attendues concernent l’un ou plusieurs des domaines suivants : procédé d’anodisation, colorimétrie, spectrophotométrie, mesures de brillant, mesures de BRDF, microscopie (électronique et/ou optique), profilométrie optique.

Des connaissances dans les logiciels de programmation Matlab et/ou Labview seraient appréciées.

Niveau d'études minimum requis

• Niveau Niveau 7 Master/diplômes équivalents

• Spécialisation Physique-chimie, Physique, Production-Transformation : Métallurgie (y compris sidérurgie, fonderie, non-ferreux), Mécanique générale et de précision, usinage, Structures métalliques (y compris soudure, carrosserie, coque de bateau, cellule d'avion)

Date limite de candidature : 23/04/2026

🔗 Les dossiers de candidature (CV, lettre de motivation, relevés de notes) sont à déposer sur la plateforme RECRUITEE :

https://institutminestelecom.recruitee.com/o/doctorante-coloration-structurelle-par-effets-photoniques-de-laluminium-recycle-contrat-doctoral-3-ans-these-edsis-488

Prise de poste envisagée : octobre 2026

Dans le cadre de sa politique Égalité, Diversité et Inclusion, l’École des Mines de Saint Etienne est un employeur soucieux de l’équité de traitement entre les candidatures.

· Contrat doctoral - CDD de 3 ans

· Localisation du poste : Saint-Etienne (42) - 158 cours Fauriel.

· Rémunération fixée selon le profil du candidat, en fonction des règles définies par le cadre de gestion de l’Institut Mines Télécom.

· Les postes offerts au recrutement sont ouverts à toutes et tous avec, sur demande, des aménagements pour les candidates et candidats en situation de handicap.

· Toute candidature peut faire l’objet d’une enquête administrative.

Les candidats retenus après examen de leur dossier de candidature seront reçus en entretiens (physique ou par visio).

Tous les détails : https://institutminestelecom.recruitee.com/o/doctorante-coloration-structurelle-par-effets-photoniques-de-laluminium-recycle-contrat-doctoral-3-ans-these-edsis-488

Vacant à partir du 01/10/2026

Experte / Expert en conception, fabrication et réalisation mécanique