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Libres Savoirs >> Chimie
Responsable :

Michel Cloitre
  

Equipe Pédagogique :
Sophie Norvez

Centre de Recherche

Niveau : 3e année

Langue du cours : Anglais

Période : option physico-chimie

Nombre d'heures : 28

Crédits ECTS : 4
MMD Matière Molle et Développement
Ressources Pédagogiques :
Cours : 28 h

Objectifs


La Matière Molle désigne un ensemble de matériaux qui va des matières plastiques aux cristaux liquides en passant par les gels, les pâtes colloïdes, les solutions de tensio-actifs, les biopolymères, les mousses... Ces matériaux ont la faculté de se déformer facilement et de réagir à des sollicitations physiques ou chimiques faibles. Cette propriété découle de la nature des forces d'interaction dont l'amplitude est généralement comparable à celle des forces Browniennes. L'entropie joue aussi un rôle clé. La compétition entre forces enthalpiques et forces entropiques se trouve à l'origine des phénomènes d'auto-assemblage qui conduisent à des structures fascinantes impliquant toute une hiérarchie d'échelles de longueur et de temps.
Ces matériaux sont à la base d'une multitude de produits industriels techniques et de commodité. Les mélanges de polymères et les copolymères à blocs sont à l'origine de matières plastiques extrêmement performantes, d'élastomères recyclables, de films barrière pour l'emballage, d'adhésifs... Nos écrans et nos dispositifs d'affichage contiennent des cristaux liquides qui peuvent être orientés par la simple application d'un champ électrique. La formulation des peintures, des encres d'impression, des cosmétiques utilise des associations de molécules tensio-actives, de colloïdes et de polymères qui permettent d'atteindre les propriétés physico-chimiques requises avec de faibles concentrations.
Le cours Matière Molle et Développement, qui s'adresse à la fois aux physiciens, chimistes et physico-chimistes, illustre comment une bonne connaissance des concepts de base en Matière Molle, une approche résolument interdisciplinaire, ainsi que beaucoup d'imagination, permettent de concevoir et de développer à façon des matériaux et des procédés innovants.

Descriptif du cours


  1. Ingénierie macromoléculaire

    • Mélanges et alliages de polymères
    • Copolymères à blocs
    • Séparation de microphase dans les copolymères à blocs
    • Elastomères thermoplastiques
    • Matériaux nanostructurés
    • Contrôle de la nanostructuration
    • Analogie avec les phases de tensio-actifs

  2. Ingénierie moléculaire

    • Nématiques, smectiques, phases chirales
    • Défauts et textures
    • Afficheurs à cristaux liquides et autres dispositifs d'écrans plats

  3. Ingénierie colloïdale

    • Suspensions de sphères dures
    • Verres et cristaux colloïdaux
    • Interactions attractives
    • Interactions directionnelles
    • Applications à la création de matériaux photoniques
    • Colloïdes déformables: émulsions, microgels, micelles...
    • Transition de jamming

  4. Formulation en solution

    • Polymères en solutions diluée et semi-diluée
    • Gels physiques et chimiques
    • Gels stimulables
    • Gonflement de gels: équilibre et cinétique
    • Gels et biomatériaux
    • Polyélectrolytes
    • Equation de Poisson Boltzmann, condensation de Manning ...
    • Polyélectrolytes à squelette hydrophobe


Dernière mise à jour : samedi 11 février 2017

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