iMECHAMORPHO : Mécanique in silico de la morphogenèse dans les matériaux biologiques et biomimétiques multifonctionnels // iMECHAMORPHO : in silico MECHAnics of MORPHOgenesis in biological and biomimetic multi-functional materials

La nature a évolué pour produire une diversité étonnante d'architectures poreuses optimisées qui interviennent simultanément dans la coloration, la transparence, la thermorégulation, l'hydrophobicité — mais les mécanismes régissant leur formation commencent tout juste à être compris. Les écailles d'ailes de papillon en sont un exemple paradigmatique : grandes cellules structurées hiérarchiquement (couche par couche) et conçues pour fonctionner après une mort programmée, et offrant le potentiel d'inspirer des approches biomimétiques pour la création de matériaux multifonctionnels à ces échelles (submicroniques) particulièrement exigeantes. Ce projet entreprendra une modélisation multi-échelle, résolue dans le temps, des changements topologiques observés au cours du développement des ailes de papillon, et caractérisera in silico l'espace des phases morphologiques des interfaces biologiques et biomimétiques réalisables, en vue d'applications potentielles allant du photovoltaïque/photonique à l'électronique flexible et l'actionneur souples.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Nature has evolved to produce a stunning diversity of optimized porous architectures that simultaneously perform a variety of functions (for example, coloration, transparency, thermoregulation, hydrophobicity) and yet the mechanisms governing their formation are only just beginning to be elucidated. A paradigmatic example are the butterfly wing scales: large cells that are patterned hierarchically (layer-by-layer) and designed to function upon programmed cell-death. They offer the potential to inspire biomimetic approaches for the creation of multifunctional materials at these particularly demanding (sub-micron) scales. This project will undertake time-resolved, multi-scale modeling of the topological changes observed during butterfly wing development and characterize in silico the morphological phase space of achievable biological and biomimetic interfaces, for potential applications ranging from photovoltaics, photonics to flexible electronics and soft actuators.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Début de la thèse : 01/10/2026
WEB : https://vinodal.weebly.com/

Financement d'un établissement public Français

Université de Tours

549 Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant - SSBCV

Un·e candidat·e titulaire d'une Master (ou équivalent) en mathématiques appliquées, physique, mécanique ou science et génie des matériaux obtenue avant août 2026. Le.a candidat.e idéal sera familier avec la mécanique des milieux continus (théorie) et et s'intéressera à la programmation et aux méthodes numériques (optimisation, simulation, etc.) ainsi qu'au travail expérimental (en mécanique, impression 3D, etc.) – une expérience préalable est un atout sans être indispensable. Et présentant (1) être curieux, créatif, très motivé, désireux d'acquérir de nouvelles compétences et capable de travailler de manière indépendante ; (2) d'excellentes compétences en communication (anglais et français) et en relations interpersonnelles (3) doit être capable et disposé à voyager au niveau national et international.
A scholar with a Master's degree (or equivalent) in Applied Math, Physics, Mechanics or Materials Science and Engineering, obtained prior to August 2026. The ideal candidate will be familiar with continuum mechanics (theory) and have an interest in programming and numerical methods (optimization, simulation, etc.), as well as in experimental work (in mechanics, 3D printing, etc.) – prior experience in these areas would be advantageous but not required. Furthermore, the candidate should: (1) be scientifically curious, creative, highly-motivated, willing to learn new skills, and able to work independently; (3) with excellent communication (English and French - language courses are provided by the University for foreign scholars) and inter-personal skills.