Formulation et caractérisation d’un hydrogel lignine-chitosane pour la stabilisation d’émulsions eau-dans-eau.

L’unité de recherche « Transformations Intégrées de la Matière Renouvelable », créée le 1er janvier 2008, comprend des enseignants chercheurs de l’Université de Technologie de Compiègne et de l’École Supérieure de Chimie Organique et Minérale. L’unité de recherche TIMR se positionne dans une convergence des pratiques et des savoirs du Génie des Procédés et de la Chimie vers un objectif de valorisation des agro-ressources et dans une stratégie de développement durable. Par ses activités, elle s’insère dans le Pôle de Compétitivité à vocation mondiale Industries et Agro-Ressources (Bioeconomy for Change B4C).
 

Les objectifs généraux sont :

• Concevoir et optimiser des produits et procédés économes, propres et sûrs ;
• Faire avancer le front des connaissances en confrontant les avancées et les savoirs scientifiques avec les savoir-faire et les attentes de l’industrie ;
• Développer et affirmer les savoirs scientifiques, via les méthodes, modèles, paramètres, outils et procédés adéquats pour relier les connaissances de base avec les propriétés d’usage, pour des domaines d’applications multi-échelles, et en répondant aux besoins des acteurs socio-économiques dans un contexte global de recherche d’économie de matière et de préservation durable de l’environnement ;
• Développer les instrumentations, capteurs et paramètres permettant de suivre en temps réel les réactions chimiques et les procédés d’élaboration et de transformation.

Contexte et objectifs du stage :
Les émulsions eau-dans-eau (E/E), formées par la séparation de deux polymères hydrosolubles, constituent des systèmes 100 % aqueux, biocompatibles et sans solvant organique, particulièrement attractifs pour les domaines pharmaceutique, cosmétique ou alimentaire. Cependant, à la différence des émulsions classiques de type huile-dans-eau, les E/E présentent une tension interfaciale extrêmement faible et une épaisseur d’interface jusqu’à 10 à 100 fois supérieure, ce qui rend l’usage de tensioactifs conventionnels inopérant. Ces particularités physico-chimiques imposent donc le recours à des stratégies de stabilisation alternatives.

Parmi ces stratégies, les hydrogels à base de lignine et de chitosane apparaissent comme une voie prometteuse. Ces deux biopolymères naturels peuvent interagir entre eux pour former un réseau tridimensionnel gélifié, capable d’augmenter la viscosité de la phase continue, et ainsi de ralentir la coalescence des gouttelettes. Ce mode de stabilisation repose davantage sur la structuration du milieu que sur une adsorption interfaciale directe.

Le stage proposé s’inscrit dans le cadre d’une thèse de doctorat menée à l’UTC et vise à formuler et caractériser des émulsions eau-dans-eau stabilisées par un hydrogel lignine–chitosane. Le stage portera sur la préparation et la caractérisation de l’hydrogel, son intégration dans des formulations E/E, ainsi que l’évaluation de son influence sur la stabilité et les propriétés de ces systèmes (taille des gouttelettes, viscosité…).

Missions principales :
• Recherches bibliographiques ;
• Définition et mise en oeuvre d’approches expérimentales ;
• Choix et réalisation des caractérisations adaptées ; et
• Analyse et interprétation des résultats.

Encadrantes :
Layella ZIYANI, Maître de Conférences
Audrey BERTAULD-DRELICH, Maître de Conférences
Aliséa VIGNAL, Doctorante

Laboratoire d’accueil : le stage sera réalisé au sein de l’unité de recherche TIMR (Transformations Intégrées de la Matière Renouvelable) de l’UTC (Université de Technologie de Compiègne)

Durée du stage : 5 à 6 mois (à partir de février/mars 2026)

Gratification : selon conditions légales pour un Master Recherche

Profil du (de la) candidat(e) :
• Etudiant(e) en M2 ou en dernière année d’école d’ingénieurs en physico-chimie, formulation ou matériaux ;
• Connaissances en physico-chimie des interfaces souhaitées ;
• Connaissances des polymères biosourcés appréciées ; et
• Intérêt pour le travail expérimental, avec rigueur scientifique, autonomie et esprit d’initiative.