Comprendre l'interaction lumière-matière dans le capteur biospeckle pour un meilleur suivi du stress hydrique : Caractérisations et changements d'échelles

Contexte et enjeux

Ce stage s'inscrit dans un projet visant à améliorer la compréhension et la caractérisation d’un capteur optique biospeckle pour le suivi du stress hydrique des plantes. Ce capteur, prometteur pour des applications agronomiques, sera étudié à différentes échelles spatiales et temporelles afin d’en améliorer l’application pratique et la sensibilité. Les résultats du stage permettront de savoir dans quels types de cultures et environnements ce capteur est le plus efficace, ainsi que de développer des protocoles d’acquisition robustes.

Objectifs du stage

1. Caractérisation des systèmes biospeckle : Étudier l'interaction lumière-matière à travers l'imagerie biospeckle sous diverses conditions expérimentales.
2. Compréhension des fluctuations biospeckle : Analyser les fluctuations observées par le capteur et leur relation avec le stress hydrique des plantes.
3. Optimisation des paramètres du capteur : Développer des indicateurs statistiques pertinents pour l'analyse des données et optimiser les paramètres du capteur pour des observations plus précises.

Méthodologie

Le stage se déroulera en deux étapes principales :

Étape 1 : Caractérisation des systèmes sur échantillon inerte

• Étudier la sensibilité des fluctuations biospeckle à des facteurs externes (température, hygrométrie, vibrations, etc.).
• Déterminer la taille minimale détectable de particules et la vitesse maximale des mouvements observables.
• Comparer ces caractéristiques aux propriétés des tissus foliaires.

Étape 2 : Mesures sur feuille de tournesol

• Effectuer des mesures en microscopie pour analyser la nature et la localisation des fluctuations, puis calculer des indicateurs d’activité.
• Réaliser des mesures avec un échantillonnage temporel plus fin et sur de longues séries temporelles, afin d’identifier les fréquences caractéristiques des fluctuations.
• Comparer les résultats obtenus avec le biospeckle macro et ajuster les paramètres si nécessaire.
• Effectuer des mesures spectrales (Raman et fluorescence) pour compléter l’analyse.

Profil recherché

Nous recherchons un étudiant ou une étudiante intéressé(e) par la mesure et le traitement du signal en lien avec la mesure. Une connaissance de base en physiologie végétale serait un plus. Ce stage requiert une forte capacité à travailler de manière expérimentale et à traiter des données complexes.

Enjeux scientifiques

Les résultats de ce stage permettront de mieux comprendre l’origine des fluctuations observées en imagerie biospeckle et leur relation avec le stress hydrique des plantes. Cela contribuera à l’optimisation du capteur biospeckle pour son utilisation sur le terrain et pourrait aider à la mise en place d’indicateurs physiologiques pertinents pour le suivi de la santé des cultures.