Compréhension de l’importance de l’interaction entre rayonnements ultraviolets et les structures photoniques naturelles

Les UV sont une gamme du spectre électromagnétique qui peut être vue
par de nombreux organismes vivants tels les insectes ou les oiseaux au
contraire des humains. Par conséquence, beaucoup de ces organismes ont
développé des fonctions de communication dans cette gamme. De plus,
l’exposition aux UV a des effets dommageables sur l’ADN. C’est pourquoi
ils ont développé des protections contre les UV au cours de l’évolution. Une
façon de communiquer ou se protéger dans la gamme UV est l’utilisation de
structures photoniques. Celles-ci sont connues pour présenter une variété
de propriétés optiques : couleurs structurales, effets de polarisation, etc, qui
sont dues à l’interaction de la lumière avec ces structures faites de
biopolymères. Cette variété de structures et d’effets retrouvée dans les
systèmes vivants, optimisés au cours de l’évolution, permet d’élaborer de
nouveaux concepts et applications par une approche bioinspirée. Malgré
quelques études concernant la réponse d’espèces particulières à des UV
incidents, ce phénomène reste encore peu étudié.
Ce projet consiste en une recherche interdisciplinaire et fondamentale sur
l’interaction de structures photoniques naturelles avec les UV. Une telle
étude aidera à comprendre les fonctions biologiques liées à ces réponses
aux UV comme le rôle des UV dans la communication entre êtres vivants
ou les stratégies développées par les systèmes naturels afin de se protéger
contre les UV. Les deux objectifs de l’étude seront : 1) de caractériser
entièrement la réponse optique des structures photoniques naturelles
illuminées par des UV, dans le contexte du comportement optique des
matériaux mais aussi par rapport à la perception des espèces associées ;
2) de comprendre ces interactions entre les UV et les structures
photoniques au moyen de simulations, en se basant sur des observations
en microscopie.
Un tel projet permettra au candidat de développer ses recherches dans le
domaine de la photonique naturelle avec ses propres idées.