Laboratoire virtuel pour prédire l'aptitude d'une biomasse fluctuante à satisfaire un usage matériau

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Présentation d'INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche placé sous la double tutelle du ministère en charge de l’agriculture et du ministère en charge de la recherche. 

C'est un acteur majeur de la recherche et de l’innovation créé le 1er janvier 2020. Institut de recherche finalisé issu de la fusion entre l’Inra et Irstea, INRAE rassemble une communauté de 12 000 personnes, avec 268 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. 

L’institut se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal, et se classe 11ème mondial en écologie-environnement. Face à l’augmentation de la population, au changement climatique, à la raréfaction des ressources et au déclin de la biodiversité, INRAE construit des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Nature et objet du projet de recherche à développer et activités associées :
Les industries sont contraintes à réduire leurs émissions, nécessitant la rénovation des pratiques manufacturières. Fréquemment, la production de matériaux implique l’utilisation de ressources fossiles aux propriétés bien connues et stables. Or, la bioéconomie utilise la biomasse (ex. cultures dédiées, coproduits et déchets organiques) dont les propriétés sont différentes et assujetties aux variations saisonnières et aux aléas du changement climatique. Pour la bioéconomie, il est donc nécessaire de trier les gisements de biomasses en fonction des usages ciblés sans passer par l’analyse exhaustive de chaque biomasse. Dans le projet VARIOUS, nous proposons d’employer la physique statistique, déjà utilisée par l’ECN, pour la conception de matériaux non-renouvelables.
De manière originale, la CPJ développera des stratégies numériques (outils de simulation et de prédiction pour le développement rapide de produits à zéro défaut - IA), permettant de rapidement trier les différentes sources de biomasses en limitant le recours à l’expérimentation. Le point de départ sera des bases de données microstructurelles propres à BIA, où différentes propriétés (la structure tissulaire, la teneur en cellulose) serviront à établir des liens d’échelle pour prédire très tôt les performances et multi-fonctionnalités (ex. thermique, barrière et leurs couplages…) et ainsi les propriétés d’usage. Des outils de représentation et de mécanique numériques seront utilisées pour résoudre les différents cas numériques, le projet pourra notamment s’appuyer sur les développements couplages et variabilités du laboratoire GeM.

Nature et objet du projet d’enseignement :
La CPJ VARIOUS ambitionne de compléter les enseignements sur deux grands thèmes complémentaires :
1) Composition biochimique - structure des biomasses végétales
2) Mécanique des milieux continus, mécanique de milieux multi-échelles à microstructure contrôlée
Ces thèmes seront dispensés dans les différents parcours de formation à l’ECN et à NU avec une répartition 50/50 entre les parcours ingénieurs (ECN et NU Polytech) et Master2.
Coté ECN il est souhaité de développer une orientation vers les produits biosourcés dans le cursus « Ingénieur Mécanique » dans les options en 2ème (équivalent M1) et 3ième année (équivalent M2).
Cotés NU l’enseignement serait dispensé dans le master 2 et le Graduate Programme « Sciences de la matière » option « Matériaux innovants, technologies avancées et modélisation ».
Ces enseignements sont nécessaires à l’étude du comportement des matériaux biosourcés, de biomatériaux dans le domaine de la santé (tissus etc...), de matériaux architecturés obtenus par fabrication additive (auxétiques etc...) par exemple. Le contact avec les étudiants en M2 facilitera la sélection de candidats à forts potentiels pour les futurs chercheurs à former dans le domaine.

Financements et moyens associés :
Financement ANR : 200 000€
Financement INRAE : 214 000€
Autres : 167 000€
Total financement : 581 000€

En complément financier, une demande sera adressée à l'Isite NExT sur le volet attractivité des talents (NExT Talents). Cette demande peut être évaluée à 200 k€ environ et viendra compléter la deuxième bourse de thèse. Cette demande offrira aussi au projet un apport sur l’environnement scientifique.

Aucunes spécifiquement liées à la Chaire si ce n’est celles inhérentes au métier de chercheur (déplacements en semaine, parfois les weekend…)

Formations et compétences recherchées

En termes de disciplines, les recherches se situeront idéalement au croisement de la mécanique numérique des solides et des sciences des matériaux (physique, chimie).
Des profils démontrant une pratique de l’interdisciplinarité sont souhaitables pour mener le projet à bien.
Les compétences nécessaires requises traversent les domaines des outils numériques et de la physicochimie des gisements de biomasses.
Les formations initiales pressenties pour piloter efficacement ce projet sont détenues soit par des experts des outils numériques de modélisation et de simulation qui soient familiers et initiés aux biomasses et fibres végétales; soit des experts des sciences des matériaux spécialisés dans les biomasses et fibres naturelles et utilisateurs des outils numériques.

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez :

- de 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Consultez notre guide pour faciliter la venue et le séjour des scientifiques internationaux à INRAE

Nature du contrat

Les chaires de professeur junior permettent de recruter des scientifiques sur projet de recherche et d’enseignement pendant une durée de 3 ans. Puis, à l’issue de cette période et après évaluation de votre valeur scientifique et de votre aptitude professionnelle, vous pouvez accéder à un emploi de titulaire dans le corps des directeurs et directrices de recherche de 2e classe (DR2).

Une convention de recherche et d’enseignement précisera le parcours de titularisation que vous suivrez afin de vous permettre d'acquérir une qualification en rapport avec les missions du corps dans lequel vous avez vocation à être titularisé-e.

Les inscriptions sont ouvertes jusqu'au 12 avril 2024. Seuls seront convoqués à l’audition les candidats et les candidates préalablement sélectionné-es sur dossier par la commission de sélection.