LPMC

Partenaires

CNRS UNS
UCA



Rechercher

Sur ce site

Sur le Web du CNRS


Accueil du site > Recherche > Projets > Thème Fluides & Matériaux Complexes > Consolidation et effondrement de réseau d’unités nanométriques sous compression homogène

Consolidation et effondrement de réseau d’unités nanométriques sous compression homogène

- Porteur : Persello Jacques

- Collaborateurs LPMC : Bossis Georges

- Collaborateurs extérieurs : Meireles M. (LGC - Toulouse), Chane Ching J. Y. (CIRIMAT, Toulouse), Cabane B. (ESPCI/LPMM, Paris), Botet R. (LPS - Orsay)

- Doctorants/Post-docs : Kossi Alaedine

- Soutiens financiers : GDR n°2930 AMC2, (4 ans, fin 2018)

- Plateformes technologiques : Centre de micro & nanorhéométrie

- Description :

La thématique a été définie dans le cadre du Projet ANR, Programme blanc (ANR-06-BLAN-0145-02) : CRUNCH 2007-2010. L’objectif est de concevoir des méthodes qui permettront de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la consolidation de dispersions colloïdales agrégées de particules. Il y a trois types de verrous scientifiques. (i) Dans un premier temps, nous voulons identifier les seuils d’agrégation et la force des contacts entre particules. (ii) Au-delà du seuil d’agrégation, les particules déstabilisées vont s’agréger et construire un réseau cohésif qui va se développer dans tout l’échantillon. Ici nous voulons, déterminer la structure du réseau résultant de l’agrégation en fonction du type de déstabilisation. (iii) Puis, une force externe est appliquée pour extraire la phase liquide et transformer le réseau en un matériau dense. En fonction de la force externe, nous voulons suivre l’évolution de la structure du réseau et développer un modèle qui décrit les déplacements des particules. Ce modèle permettra d’établir une équation « rhéologique » qui décrira le comportement du réseau sous l’effet d’une force appliquée en fonction de la nature et de l’organisation des contacts dans le réseau non comprimé.

Ces concepts sont utilisés pour le contrôle de la distribution spatiale de particules nanométriques, la formation de structures hiérarchisées 3D, la maîtrise de l’architecture de matériaux formés par des particules auto organisées, aux conditions d’existence des structures et à leurs caractéristiques dynamiques. Les études sont réalisées sur des dispersions d’oxydes métalliques et en particulier sur les silices nanométriques, les alumines et les oxydes de titane, ainsi que sur des chalcogénures métalliques.

La fabrication de films minces organisés photoactifs ou photovoltaïques de nouvelle génération à partir de dispersions colloïdales aqueuses de particules complexes de type kesterite (sulfure de cuivre, zinc, étain) par la technique « jet d’encre » nécessite une connaissance très pointue des forces d’interaction misent en œuvre dans les processus de formation du film par auto-assemblage de particules. Un élément clé dans la compréhension de ces phénomènes est la connaissance de la chimie de surface des particules colloïdales utilisées. On se propose, dans cette étude, de mettre en lumière les mécanismes de création de la charge de surface de telles particules en milieu aqueux, à partir de mesures de potentiels électrocinétiques des particules et de conductivités électriques des dispersions. Les principales applications sont l’élaboration d’agrégats colloïdaux de morphologie bien définie pour le renforcement des élastomères, la construction de couches minces de grande surface spécifique pour la photocatalyse et le photovoltaïque, la mise au point d’encres photovoltaïques, la construction d’édifices de grande porosité pour les matériaux d’isolation thermique ou l’élaboration de mésoporeux pour l’encapsulation de principes actifs ou la dépollution des eaux.

Mots-clés

Fluides & Matériaux Complexes, Magnétorhéologie - Nanomatériaux