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Accueil du site > Reserve Emploi / Thèse / Stages > Sujets de thèses 2008-2011 proposés au CRPP

Organisation multi-échelle des films polymères fonctionnels

Directeur de thèse : Carlos Drummond

Les surfaces structurées sont déjà présentes dans la nature, sous diverses formes et pour différentes fonctions. On peut citer, par exemple, la propriété d’auto-nettoyage des feuilles de lotus grâce à des textures en surface à l’échelle microscopique, les propriétés anti-réflective des yeux des papillons, ou encore l’adhérence supérieure des pattes du lézard gecko via l’interaction de nano-filaments, ou enfin, la réduction des phénomènes de friction et l’usure de la peau de quelques reptiles par l’intermédiaire d’écailles nano-structurées, qui sont quelques exemples de fonctionnalités, de surface, gouvernées par des processus de nano-structuration.

L’élaboration de surfaces polymères qui possèdent conjointement plusieurs niveaux d’organisation est un enjeu particulièrement ambitieux. Il a été en effet montré qu’il est possible, en jouant sur l’organisation qui peut se produire aux toutes petites échelles, de maîtriser les forces de friction ou les interactions de nature thermodynamique pour contrôler in fine des propriétés de lubrification ou d’adhésion. Notre projet s’inscrit donc dans une démarche intégrée d’ingénierie de surfaces polymères pour un meilleur contrôle des propriétés. Nous proposons de combiner deux processus liés à :

- la capacité des copolymères à blocs de s’auto-assembler spontanément aux toutes petites échelles, en formant des nanostructures contrôlées par les paramètres moléculaires ; la dimension et la morphologie de la phase ordonnée peut être contrôlée par la fraction volumique d’un des blocs du copolymère, ce qui conduit à la formation de structures sphériques, cylindriques (ordonnées sur un réseau hexagonal) ou lamellaires périodiques.

- la sensibilité des films polymères à se structurer à des échelles plus importantes sous l’action d’un champ électrique. L’association des deux processus peut engendrer la co-existence de domaines organisés à l’échelle nanométrique intégrés dans une organisation à l’échelle micrométrique. On cherchera à déterminer les propriétés mécaniques de ces films (viscoélasticité et cohésion), ainsi que leurs propriétés d’adhésion et de lubrification en fonction de sa morphologie.

Formation : physico-chimiste, école d’ingénieur, ou physicien

Compétences : essentiellement un expérimentateur ayant de l’intérêt pour de la modélisation physique.

Financement : MESR