Proposition de stage
Caractérisation de nano-colloïdes par L.I.B.D. (Laser Induced Breakdown Detection)

1 Lieu du stage :
Subatech (UMR 6457) – IMT Atlantique - 4 rue Alfred Kastler - La Chantrerie - BP 20722 44307 Nantes cedex 3 France.

Des réunions d’avancement pourront avoir lieu sur le site du LEE : Université Gustave Eiffel, Campus de Nantes Allée des Ponts & Chaussées - Route de Bouaye - CS 5004 – Bouguenais

2 Sujet de stage :
Dans le cadre du démarrage d’un projet nommé LINAEC (Laser Induced an Analysis of Nano Environmental Colloids) entre le Laboratoire Eau et Environnement (LEE) et le Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (SUBATECH), divers travaux vont s’inscrire autour de la détection et de la caractérisation de nanoparticules naturelles présentes dans différents milieux aquatiques issues de contextes environnementaux bien distincts qui sont :
• deux sites de la Zone Atelier Territoire Uranifère (Sites de Rophin et de Mariol - Puy de dôme),
• des eaux de ruissellement pluviales du pont de Cheviré.

Ces analyses seront réalisées en utilisant une technique analytique nommée L.I.B.D. dont le principe est de focaliser un faisceau laser pulsé à l’intérieur de la cellule de mesure afin de générer un plasma lors de l’interaction entre la matière solide (le colloïde) et la lumière de haute intensité (le faisceau laser). Ce plasma peut alors être détecté acoustiquement ou optiquement ce qui permet ainsi la détection des nano-colloïdes présents. L’intérêt du L.I.B.D. est qu’il est très sensible aux très faible tailles (jusqu’à 5 nm, max = 1000 nm) et concentrations et (jusqu’à 5 nm 1 ng/L, max = mg/L) ce qui en fait une méthode analytique particulièrement puissante pour la caractérisation de nanoparticules en conditions « extrêmes », c’est-à-dire pour des faibles tailles et des faibles concentrations.

L’étudiant.e travaillera donc sur la chaîne d’opto-laser L.I.B.D. présente à SUBATECH et suivra le plan d’expérience suivant :
1) Étalonnage et optimisation de la technique avec des standards : nano-sphériques de synthèse (polystyrène ou autres) de taille variant entre 20 nm et 1 µm.
2) Si la durée du stage le permet : analyse d’échantillons nano-colloïdaux naturels de taille connue (présents sur les sites de Rophin ou de Mariol, pour la validation de la chaîne expérimentale L.I.B.D) ou inconnue (présents dans les eaux de ruissellement de chaussée contenant des colloïdes)

3 Personne à contacter :
Anne Piscitelli : Ingénieur de recherche CNRS / Subatech - Campus IMT Atlantique Nantes
Email : anne.piscitelli@subatech.in2p3.fr

Rq : co-encadrement avec Pierre-Emmanuel Peyneau (Ingénieur des ponts, des eaux et des forêts - Laboratoire Eau et Environnement - Université Gustave Eiffel Campus de Nantes) ; Email : pierre-emmanuel.peyneau@univ-eiffel.fr)

anne.piscitelli@subatech.in2p3.fr