Nos tutelles

CNRS Université de Bordeaux Solvay

Rechercher




Accueil > Séminaires > Archives > Archives 2007

Phases ordonnées de copolymères diblocs amphiphiles utilisées pour structurer des nanoparticules

Benoit Maxit — Centre de Recherche Paul-Pascal (Pessac)

publié le , mis à jour le

Nous étudions la structure et le comportement dans l ?eau des copolymères diblocs poly(styrène)-bloc-poly(acide acrylique). Ces copolymères présentent une microséparation de phase dans leur état fondu [1]. Ainsi, selon leur composition, ces systèmes s ?ordonnent en sphères de PS entourées d ?une enveloppe de PAA formant alors une matrice continue (phase S), en cylindres de PS possédant un ordre hexagonal et entouré d ?une matrice continue de PAA (Phase C), ou en lamelles alternées de PS et de PAA (Phase L). Dans l ?eau, ces structures gonflent sélectivement : l ?eau pénètre dans les microdomaines de PAA sans affecter les coeurs de PS qui sont hydrophobes et vitreux. Le gonflement de ces trois structures a été étudié par diffusion des rayons X (SAXS) et par cryofracture conjuguée à de la microscopie électronique à transmission (FF-TEM). Il a été ainsi démontré que ces dispersions dans l ?eau produisent des suspensions de « nano-objets » de PS aux morphologies contrôlées et possédant le même ordre à longue portée que celui observé dans l ?état fondu : Il n ?y a pas de réorganisation et ces objets sont dits « gelés ». Il a également été observé que la période des phases lamellaires et hexagonales dispersées dépendait alors du degré d ?ionisation des brosses de PAA, contrôlable via le pH, et de la concentration en sel [2]. Nous pouvons ainsi contrôler les tailles caractéristiques de ces phases dispersées, entre 55 et 100 nm, au moyen de ces deux paramètres.

Dans ce travail, nous avons utilisé ces propriétés pour préparer des systèmes hybrides ordonnées de copolymères et de nanoparticules minérales. Cette nouvelle approche consiste en une incorporation sélective des nanoparticules dans les microdomaines de PAA des phases ordonnées de PS-b-PAA en utilisant l ?eau comme vecteur. Nous présentons ici des résultats concernant la préparation de tels systèmes hybrides avec des nanoparticules de silice et d ?oxyde de cérium. Nous présenterons notamment des analyses effectuées en SAXS et en FF-TEM sur la structure interne des systèmes hybrides dispersés ainsi que sur les matériaux obtenus après séchage.

[1] D. Bendejacq, V. Ponsinet, M. Joanicot, Y.-L. Loo, R. A. Register, Macromolecules 2002, 35, 6645
[2] D. Bendejacq, M. Joanicot, V. Ponsinet Eur. Phys. J. E, 2004, 13, 3