Développement d'un capteur optique d'humidité du sol et de l’air

Le Laboratoire Roberval de UTC, se positionne sur la conception de composants et de systèmes mécaniques / multi-physiques innovants, en proposant de mener des travaux de recherche scientifique et technologique dans un contexte interdisciplinaire, condition nécessaire à la conception, à l’étude du comportement et de la durabilité des systèmes complexes. Au sein de l'équipe M2EI, l'une des thématiques sur lesquelles nous menons des recherches est le développement d'une démarche de conception et de prototypage associé de microsystèmes de mesure et d'actionnement.

Contexte et objectif :

La dynamique de l'eau dans le sol est fondamentale pour l'agriculture, influençant des pratiques telles que l'irrigation, l'application de produits phytosanitaires, la gestion des 
nutriments et la prévision des récoltes. Surveiller l'humidité de l’air du sol à différentes profondeurs et dans diverses conditions est essentiel pour garantir la durabilité agricole et l'efficacité dans l'utilisation des ressources hydriques. Ce projet propose le développement d'un capteur d'humidité de l’air et/ou du sol basé sur l’utilisation d’une fibre optique, dotée principalement à son extremité d'une sonde de mesure sensible à l'eau (optical fiber sensor tip), utilisant des matériaux innovants (extensible, hydrophile, translucide, ….) et une technologie d’impression 3D à résolution micrométrique par photopolymérisation à deux 
photons (à travers l’utilisation de l’imprimante Nanoscribe).  

L’objectif du projet est de developper un capteur optique d'humidité du sol et de l’air les résultats attendus incluent l’étude, la conception et la fabrication du capteur, ainsi que des rapports techniques comparant ses performances avec les technologies existantes.  

Le travail à réaliser peut-être divisé selon les tâches suivantes : 
- Etat de l’art sur les capteurs d’humidité de l’air et du sol 
- Etude, conception et fabrication du capteur 
- Calibration du capteur développé pour des mesures dans l’air et dans différents 
types de sols (sableux, argileux, …) 
- Evaluation des performances du capteur dans différents environnements

Étudiant (e) en Master 2 avec spécialisation en génie mécanique ou mécatronique.

Le·La candidat·e devra avoir :

• Bonne maîtrise de la modélisation CAO

• Connaissances de base de la fabrication en 3D

• Connaissance de programmation

• Capacité à analyser des données techniques issues de simulations ou de systèmes réels.

Le·La candidat·e devra également faire preuve de rigueur, d’autonomie, et de curiosité scientifique, avec une capacité à documenter clairement ses travaux. Une bonne maitrise de l’anglais/ français, est attendue.