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Accueil du site > Etude des propriétés dynamiques de chaînes de polymères enchevêtrées au voisinage de la transition vitreuse

PROPOSITION DE SUJET DE THESE
Années 2008-2011

Nom Laboratoire : Laboratoire de Physique des Solides

Code d’identification CNRS : UMR8502

Nom des responsables de la thèse : Liliane Léger et Frédéric Restagno

e-mail : leger@lps.u-psud.fr - téléphone : 06 84 48 48 06

restagno@lps.u-psud.fr

Lieu de la thèse : Batiment 510, Centre Universitaire, 91405 ORSAY

Financement proposé : Ministère/Autre

TITRE : Etude des propriétés dynamiques de chaînes de polymères enchevêtrées au voisinage de la transition vitreuse

Il s’agira, en mesurant le coefficient d’autodiffusion de chaînes de polystyrène dans des mélanges à fraction volumique variable de chaînes longues et courtes (ces dernières de masse plus petite que la masse molaire entre enchevêtrements agissent comme un solvant), de suivre comment ce coefficient d’autodiffusion dépend du nombre d’enchevêtrements par chaîne (qui varie avec la fraction volumique en courtes chaînes) et de la distance à la température de transition vitreuse. En effet, les courtes chaînes ont une température de transition vitreuse basse (inférieure à T ambiante, et dépendant de leur masse), celle des chaînes longues est de 100°C environ, et pour le mélange la température de transition vitreuse est intermédiaire et dépend de la fraction volumique en courtes chaînes. Ces mesures devraient permettre de mieux cerner comment la proximité de la température de transition vitreuse affecte le comportement dynamique du système, et éventuellement de mettre en évidence des effets d’hétérogénéités dynamiques (zones à dynamique rapide au milieu de zones à dynamique lente). Le coefficient d’autodiffusion sera mesuré par recouvrement de fluorescence après photolyse (FRAP). Les chaînes de polymère dont on veut suivre le mouvement sont marquées chimiquement au moyen d’une molécule fluorescente facilement photolysable. On éclaire l’échantillon au moyen d’un système de franges d’interférences, d’abord avec une impulsion intense de lumière, qui a pour rôle de photolyser les sondes situées dans les franges brillantes. On atténue alors les faisceaux incidents, en conservant le même réseau de franges, et la fluorescence est excitée sans photolyse. Comme la concentration initiale en sondes fluorescentes dans les franges brillantes lors de cette phase de relecture est faible, la fluoresce est d’abord peu intense. Mais elle augment au cours du temps lorsque les sondes photolysées s’échangent dans les franges brillantes avec des sondes non photolysées. La cinétique de remontée de fluorescence donne directement accès au coefficient d’autodiffusion des chaînes de polymère marquées.