Dr David CHAPRON soutiendra publiquement ses travaux pour l’Habilitation à Diriger des Recherches intitulés : « Spectrométrie des matériaux et procédés : de l’étude fondamentale de structures et défauts de cristaux et polymères aux mesures in situ sur procédés industriels », le mardi 16 juin 2026 à 10h00 dans l’Amphithéâtre de CentraleSupélec.
Rapporteurs :
M. BROGLY Maurice, Professeur, Institut de Recherche Jean-Baptiste Donnet, Université de Haute-Alsace
M. EZQUERRA Tiberio A., Professeur, IEM-CSIC, Directeur de Instituto de Estructura de la Materia, Madrid
M. LANDESMAN Jean-Pierre, Professeur Émérite, Institut FOTON, Université de Rennes
Examinateurs :
Mme COLAS Maggy, CR CNRS-HDR, IRCER, Université de Limoges
M. DURAND Alain, Professeur, LRGP, Directeur de l’ENSIC, Université de Lorraine
M. SAHRAOUI Bouchta, Professeur, Laboratoire Lphia, Université d’Angers
Mme SIADAT Maryam, Professeure, Directrice du LCOMS, Université de Lorraine
Invités :
M. BOURSON Patrice, Professeur Émérite, LMOPS, Université de Lorraine
M. COLOMBAN Philippe, Professeur Émérite, DR CNRS, MONARIS, Sorbonne Université
Résumé :
Ce mémoire d’HDR est un bilan de mes activités, en particulier de mes activités de recherche depuis mon arrivée au LMOPS à Metz (Université de Lorraine et CentraleSupélec). Il démontre comment la technique de spectroscopie Raman est adaptée à une grande variété d’analyse des matériaux et de leurs défauts pour des études en laboratoire jusqu’aux mesures in situ et en temps réel dans des procédés industriels. Des exemples sont donnés pour la caractérisation de cristaux (LiNbO3, BaTiO3, SrTiO3), pour le suivi de réactions chimiques (transestérifiaction, polymérisation radicalaire, polymérisation en émulsion) et pour le suivi de procédés de mise en forme de polymères. L’exploitation du signal optique de diffusion Raman peut être à l’origine de nouveaux capteurs optiques originaux directement issus de ces travaux. Enfin mes futurs projets de recherche sont abordés : (i) contrôle de la mise en forme et des propriétés physiques de nouveaux composites à base de nanoparticules de LiNbO3 dans une matrice polymère, (ii) nanocapsules biocompatibles pour le traitement de cancer : optimisation des procédés par spectroscopie Raman, (iii) exaltation des signatures Raman pour les applications biologiques ou environnementales.
Mots clés : Spectroscopie Raman, capteur optique, cristaux, polymères, procédés industriels
Abstract :
This HDR thesis presents an overview of my activities, in particular my research work since joining LMOPS in Metz (Université de Lorraine and CentraleSupélec). It demonstrates how Raman spectroscopy is suited to a wide range of material analyses and defect investigations, from laboratory studies to in situ and real‑time measurements in industrial processes. Examples are provided for the characterization of crystals (LiNbO₃, BaTiO₃, SrTiO₃), for the monitoring of chemical reactions (transesterification, radical polymerization, emulsion polymerization), and for the monitoring of polymer processing operations. The exploitation of the Raman scattering optical signal can lead to original optical sensors directly derived from this work. Finally, my future research projects are outlined: (i) controlling the shaping and physical properties of new composites based on LiNbO₃ nanoparticles embedded in a polymer matrix; (ii) biocompatible nanocapsules for cancer treatment, with process optimization through Raman spectroscopy; (iii) enhancement of Raman signatures for biological or environmental applications.
Keywords : Raman spectroscopy, optical sensor, cristals, polymers, industrial processes