Magnetic Hyperthermia in Vitrimers

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Contexte

Les vitrimères sont des réseaux polymères covalents dynamiques qui combinent la robustesse mécanique des thermodurcissables avec la re-processabilité des thermoplastiques. Leur architecture repose sur des liaisons covalentes échangeables, permettant la relaxation des contraintes et le remodelage sous activation thermique. Parallèlement, l’hyperthermie magnétique (magnetic hyperthermia, MH) a émergé comme une technique polyvalente dans laquelle des nanoparticules magnétiques (NPs) dissipent de la chaleur sous l’action de champs magnétiques alternés, avec des applications allant du traitement du cancer aux matériaux auto-cicatrisants et à la catalyse. L’intégration de la MH à la chimie des vitrimères ouvre des perspectives passionnantes pour l’ingénierie de systèmes activables et réparables à distance, où des champs externes déclenchent un remodelage ou un soudage ciblé. Au-delà de ces perspectives technologiques, les vitrimères offrent une plateforme unique pour des études fondamentales : leurs transitions viscoélastiques bien définies permettent d’examiner comment l’environnement des NPs influence l’efficacité de la MH, et de démêler les divers mécanismes microscopiques de chauffage dans la dynamique du réseau vitrimer.

Projet de recherche

Le projet de doctorat vise à intégrer des nanoparticules magnétiques (NPs) au sein de matrices de vitrimeres afin d’obtenir un contrôle spatio-temporel de leurs propriétés structurelles et fonctionnelles grâce à l’hyperthermie magnétique (MH). Une attention particulière sera portée aux caractérisations expérimentales avancées, notamment la rhéologie sous induction magnétique contrôlée et les études SAXS/XPCS réalisées sur synchrotron, afin d’examiner la structure et la dynamique des NPs durant le traitement par MH.

Les principaux objectifs sont :

  • Concevoir et synthétiser des réseaux à base de vitrimères dont la topologie peut être modifiée sélectivement par activation MH,
  • Démêler et quantifier les différents mécanismes de chauffage opérant dans des environnements confinés de vitrimères,
  • Développer des nanocomposites fonctionnels à base de vitrimères pour des applications en isolation électrique, avec des réponses rhéologiques et d’auto- ou de stimulation-cicatrisation ajustables.

Profil du candidat et environnement scientifique

Nous recherchons un·e candidat·e hautement motivé·e titulaire d’un Master 2 (ou équivalent) en science des polymères, physique de la matière molle ou chimie des matériaux. Le·la candidat·e idéal·e devra faire preuve d’un fort enthousiasme pour la recherche expérimentale, associé à de solides compétences analytiques. De bonnes aptitudes en communication et un véritable intérêt pour le travail en équipe sont essentiels, car le projet se déroulera dans un environnement de recherche dynamique et collaboratif.

La thèse de doctorat, entièrement financée par le projet ANR AIRMAGNET (date de début : entre janvier et octobre 2026), sera principalement basée sur le tout nouveau Campus Manufactures à Saint-Étienne, bénéficiant d’équipements de pointe. Elle impliquera également des déplacements fréquents à l’École Centrale de Lyon pour la partie du projet consacrée à la caractérisation électrique et à la génération de dommages électriques contrôlés, qui seront ensuite réparés par hyperthermie magnétique.

Les travaux de recherche seront menés en étroite collaboration avec le Dr Romain Tavernier, le Pr Eric Drockenmuller et le Dr Anatoli Serghei au laboratoire IMP (Université Claude Bernard Lyon 1), garantissant l’accès à des expertises complémentaires en chimie et en caractérisation diélectrique.

Personnes à contacter

Les candidats devront transmettre un CV, une lettre de motivation et leurs références à :

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