Assemblages biosourcés multifonctionnels

Soutenance d'Habilitation à Diriger des Recherches (HDR) par Nathalie LAVOINE, Maître de conférences à l'Université d'Etat de Caroline du Nord (Etats-Unis), le mardi 24 novembre 2026, à 9h00 sur les "Assemblages biosourcés multifonctionnels : des briques élémentaires aux matériaux circulaires".

Cette dissertation synthétise quinze années d’activités de recherche, d’enseignement et d’encadrement (2010-2026), et présente mes orientations stratégiques pour la prochaine décennie.

Mes travaux visent à élargir les applications de la biomasse bien au-delà des usages traditionnels des industries du papier, du carton et de l’emballage, en valorisant les nanofibrilles et les nanocristaux de cellulose comme alternatives biosourcées à haute performance aux plastiques d'origine fossile. Le fil conducteur de mes recherches repose sur la compréhension des relations multi-échelles entre procédés, structure, propriétés et performances de ces briques lignocellulosiques.

Mes travaux futurs s’inscrivent dans un paradigme unifié d’« assemblage induit par les procédés », dans lequel les fonctionnalités des matériaux ainsi que leur devenir en fin de vie sont programmées dès leur conception. Cette vision s'articule autour de quatre axes complémentaires :
(i) l’origine biologique de l’assemblage, visant à comprendre comment le patrimoine génétique et les procédés de transformation de la biomasse gouvernent les mécanismes d’auto-assemblage ;
(ii) les architectures induites par les procédés pour le contrôle de transferts de matière dans les bio-hybrides nanoporeux, visant à établir les relations procédé-structure-diffusion ;
(iii) l’assemblage interfacial pour la génération de couleurs structurelles, visant à élucider l’influence de la chimie de surface, de la topographie des substrats et des dynamiques de séchage sur l’organisation des nanoparticules ;
et (iv) le devenir biologique et les mécanismes de dégradation, visant à évaluer l’impact de modifications physicochimiques sur la dégradation de ces bio-nanomatériaux.

Dans leur ensemble, ces travaux soulignent les enjeux majeurs liés au développement de matériaux durables et biosourcés et esquissent une vision scientifique pour la conception des éco-matériaux de demain et la formation des prochaines générations.

Rapporteurs

Tatiana BUDTOVA, Dir. Rech. CNRS (Mines ParisTech, CEMEF Sophia Antipolis)

Bernard CATHALA, Dir. Rech. (INRAE Centre Bretagne-Normandie)

Eliane ESPUCHE, Prof. (Université Claude Bernard Lyon 1)

Examinateurs

Bruno JEAN, Dir. Rech. CNRS (Cermav, Grenoble)

Eric POLLET, Prof. (Université de Strasbourg)

Julien BRAS, Prof. (Grenoble INP - Pagora, UGA / LGP2)