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Accueil du site > Matériaux polymères structurés à partir des mousses liquides auto-organisées

PROPOSITION DE SUJET DE THESE
Années 2008-2011

Nom Laboratoire : Laboratoire de Physique des Solides

Code d’identification CNRS : UMR8502

Nom du responsable de la thèse : Wiebke Drenckhan

e-mail : drenckhan@lps.u-psud.fr

téléphone : 01 69 15 59 86

Lieu du stage : LPS, bat 510, Orsay

BOURSE DE THESE UNIVERSITE PARIS SUD - BASF
Titre : Matériaux polymères structurés à partir des mousses liquides auto-organisées

Composées de bulles gazeuses intégrées dans une phase polymère continue, les mousses polymères sont caractérisées par un spectre de propriétés complexes comme, par exemple, une excellente isolation thermique et acoustique, un amortissement mécanique, une forte absorption des liquides, une diffusion complexe de la lumière,… En conséquence, elles sont utilisées extensivement dans de nombreuses applications. Des développements plus récents emploient les mousses comme des matériaux extravagants : avec leur large rapport surface-volume, elles forment des catalyseurs idéaux ; les nano-mousses offrent une isolation presque parfaite ; les mousses qui contiennent des nano-tubes de charbon combinent la conductivité électrique et une forte capacité de résistance mécanique dans le même matériau.

Les propriétés de ces matériaux sont largement contrôlées par leurs paramètres structuraux, comme les tailles des bulles, leur arrangement et la densité de la mousse. Malheureusement, le contrôle précis de ces paramètres est extrêmement difficile avec les méthodes de génération des mousses polymères utilisées aujourd’hui.

Pour cette raison, le but de ce projet est de développer une approche nouvelle de la solidification des mousses se déroulant en deux phases : une mousse liquide avec des propriétés bien contrôlées est d’abord crée et ensuite solidifiée. De cette façon nous pouvons bénéficier des développements dans le domaine des mousses liquides, dont la structure peut être contrôlée et modelée avec une grande précision. En particulier, cette thèse va employer et optimiser des techniques micro-fluidiques pour la génération des mousses liquides, ordonnées et auto-organisées, qui sont composées des petites bulles (micro-mètres – millimètre) ayant le même volume.

Ensuite, ces mousses vont être solidifiées in situ, en utilisant une variété de techniques de polymérisation avec le but de développer des matériaux avec des propriétés bien contrôlées. D’un point de vue fondamental, cette partie implique la compréhension de la polymérisation sous confinement ou en présence de bulles. Le thésard sera accueilli au “Laboratoire de Physique des Solides” (LPS, www.lps.u-psud.fr) de l’Université Paris-Sud, Orsay en France, mais il/elle travaillera également en interaction avec l’entreprise BASF SE Ludwigshafen (www.basf.fr) en Allemagne.

Ayant été fondé par le prix Nobel Pierre-Gilles De Gennes, le département de Matière Molle du LPS avec son expertise dans le domaine des polymères et – plus récemment – des mousses, met à disposition un environnement de recherche unique pour cette thèse, avec la possibilité de nombreuses interactions dans le département. De plus, la matière molle est un domaine très développé sur la région parisienne ce qui donne des possibilités de collaborations variées.

Caractère de la thèse : en majeure partie expérimentale

Salaire : 1500 Euro net par mois + finances pour voyager (BASF en Allemagne, conférences, écoles d’été, etc.), livres et un ordinateur portable

Durée : 3 ans (début automne 2008)

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