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Stage en R&D - Impact de la microstructure d’élastomères innovants sur les propriétés dynamiques : étude par simulation en dynamique moléculaire - (H/F)

  • Stage
  • FRANCE
  • Energie / Matériaux / Mécanique

Description de l'offre

Stage en R&D - Impact de la microstructure d’élastomères innovants sur les propriétés dynamiques : étude par simulation en dynamique moléculaire - (H/F)

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Contexte

L’amélioration du compromis de performances des pneumatiques constitue l’un des principaux sujets à long terme pour les équipes de recherche et développement travaillant sur la conception des matériaux pour la bande de roulement.

Actuellement, de nouveaux élastomères synthétiques à la chimie innovante basée sur l’utilisation de matières premières biosourcées sont en cours de développement. Leur fort potentiel de gain de performance en termes de résistance à l’usure les rendent particulièrement intéressants pour réaliser des pneumatiques à la durée de vie plus longue.

Néanmoins, cette nouvelle génération d’élastomères doit également garantir l’atteinte d’un compromis plus large de performances pour lesquelles les propriétés dynamiques à haute fréquence sont décisives. Ainsi, la relation d’équivalence temps – température régissant l’évolution des propriétés dynamiques de l’élastomère lorsqu’on fait varier l’un ou l’autre de ces paramètres est un paramètre d’étude clé.

À ce jour, il a été mis en évidence via des caractérisations expérimentales un lien entre la microstructure de ces élastomères à la chimie innovante et le décalage de cette relation d’équivalence temps – température. Néanmoins, plusieurs questions subsistent.

·  Quel est l’impact précis du taux de chaque monomère dans la chaine polymère sur la relation d’équivalence temps – température ?
·  Comment cette dernière est modifiée précisément autour du point d’intérêt en termes de microstructure moyenne ?
·  Quel est le rôle d’éventuelles hétérogénéités de microstructure sur cette relation d’équivalence temps – température ?

Pour répondre à ces questions, les caractérisations expérimentales se heurtent à plusieurs limites :

· 
la difficulté à synthétiser un grand nombre de chimies différentes et précises,

· 
la difficulté à contrôler et à caractériser la présence d’hétérogénéités de microstructure,

· 
le temps de caractérisation des propriétés dynamiques…

Ainsi, il a été choisi de s’orienter vers une voie alternative d’étude de l’impact de la microstructure sur l’équivalence temps – température de ces élastomères en utilisant des techniques de simulations atomistiques (dynamique moléculaire). L’objet du stage est donc de progresser dans cette voie.

Mission - Objectifs - Livrables

La mission de ce stage consistera donc à mener une étude de l’impact de la microstructure d’une chaine élastomère basée sur une chimie innovante en utilisant des outils de simulation numérique en dynamique moléculaire.

Deux axes d’études principaux seront à explorer :

· 
d’une part, l’influence de la microstructure moyenne (fraction de chaque monomère)

· 
d’autre part, la répartition locale des monomères (configuration statistique VS blocs).

Le stage pourra s’articuler en quatre étapes :

· 
Prise de connaissance du sujet / contexte / questions.

· 
Prise en main des outils de dynamique moléculaire atomistique (Materials Studio) ainsi que des routines déjà existantes développées en interne (simulation et post-traitement).

· 
Adaptation des routines au cas d’études et mise en place d’un protocole robuste avec un plan de simulations visant à répondre aux questions ci-dessus.

· 
Exploitation du protocole et interprétation des résultats du plan. Lien avec l’expérimental, conclusions.

Profil recherché

· 
Connaissances approfondies dans le domaine des matériaux polymères, physique des polymères, matériaux élastomères et/ou nanocomposites.

· 
Aisance générale avec les outils informatiques.

· 
Notions de programmation (pour le développement ou l’adaptation de routines de post-traitement notamment).

· 
Des compétences en simulation par dynamique moléculaire seraient un plus.

· 
Attrait pour la R&D.

· 
Bon niveau d’anglais, notamment pour la lecture de documents bibliographiques.

· 
Facilités d’interactions et goût pour le travail en équipe.

· 
Bonne autonomie et capacité à proposer des solutions.

Apport pour le/la candidat.e

· 
Découverte de la recherche en industrie.

· 
Liens forts entre simulation numérique, recherche expérimentale et théorie.

· 
Travail sur des matériaux innovants.

· 
Travail dans une équipe pluridisciplinaire, avec des expérimentateurs et des modélisateurs, échanges avec d’autres équipes.

· 
Développement de compétences techniques, de méthode scientifique, d’analyse de résultats.

Niveau d’étude : Bac+5, école d’ingénieur.e ou master 2 en science des matériaux et/ou mécanique des matériaux et/ou physico-chimie des matériaux.

Durée : 6 mois

Début du stage : Mars 2022

Localisation : Centre de Recherche et Développement Michelin, ZI Ladoux, rue Bleue, 63118 CÉBAZAT (proche Clermont-Ferrand)  ​

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Pour en savoir plus sur le Groupe :  https://recrutement.michelin.fr

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