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Liquides ioniques sous confinement : solidification capillaire ou effet de surface ?

Recrutement

structural force
Force structurale et propriétés mécaniques d un liquide ionique nanoconfiné mesurées avec un dSFA

Les liquides ioniques sont des sels fondus à température ambiante, et donc des électrolytes très concentrés, sans solvant. Ces matériaux ont de nombreuses applications dans les domaines de l'énergie (batteries, supercondensateurs et autres systèmes électriques), de la mécanique (ce sont d'excellents lubrifiants) et de l'environnement (dépollution). Toutes ces applications reposent sur les propriétés physiques et mécaniques des liquides ioniques aux interfaces ou sous confinement, qui ne sont pas encore bien comprises.

Parmi les questions ouvertes sur ces systèmes, nous aimerions aborder le problème de la solidification sous confinement. Certains résultats suggèrent qu'un liquide ionique peut se solidifier lorsqu'il est placé entre deux surfaces solides suffisamment proches [1]. Cependant, dans notre équipe, nous n'avons pas mesuré d'effet de confinement, mais plutôt la présence de films interfaciaux massifs dont l'épaisseur est indépendante de la distance entre les surfaces [2].

Le but de ce stage est d'étudier expérimentalement le comportement des liquides ioniques sous confinement afin de comprendre si les comportements exotiques des liquides ioniques sont des effets de surface ou de confinement. Cette étude sera réalisée à l'aide d'un appareil de force de surface dynamique (dSFA, Figure 1) développé dans l'équipe [3].

[1] J. Comtet, A. Niguès, V. Kaiser, B. Coasne, L. Bocquet and A. Siria, Nanoscale capillary freezing of ionic liquids confined between metallic interfaces and the role of electronic screening, Nature Mater. 16, 634-639 (2017)
[2] L. Garcia, L. Jacquot, E. Charlaix and B. Cross, Nano-mechanics of ionic liquids at dielectric and metallic interfaces, Faraday Discuss. 206, 443-457 (2018)
[3] L. Garcia, C. Barraud, C. Picard, J. Giraud, E. Charlaix, and B. Cross, A micro-nano-rheometer for the mechanics of soft matter at interfaces, Rev. Sci. Instrum. 87, 113906 (2016)

Profil attendu :
Le candidat doit être motivé par un travail expérimental innovant, avec un goût prononcé pour le développement d'instruments, et une expérience dans au moins l'un des domaines suivants : physique (de la matière molle), mécanique (des fluides), physico-chimie ou science des matériaux.

Candidature :
Les candidats intéressés doivent envoyer leur dossier de candidature à benjamin.crossatuniv-grenoble-alpes.fr (benjamin[dot]cross[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr), en y joignant :
- CV
- les relevés de notes de la première année de master.

Le stage devrait débuter au printemps 2024, et pourra être suivi d'une thèse.

Contact

Benjamin CROSS
Equipe MODI
benjamin.crossatuniv-grenoble-alpes.fr (benjamin[dot]cross[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)

Romain LHERMEROUT
Equipe MODI
romain.lhermeroutatuniv-grenoble-alpes.fr (romain[dot]lhermerout[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)

Elisabeth CHARLAIX
Equipe MODI
elisabeth.charlaixatuniv-grenoble-alpes.fr (elisabeth[dot]charlaix[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)

Publié le 8 septembre 2023

Mis à jour le 13 février 2024