Établissement de corrélations entre la structure et les propriétés de polymères chargés et greffés irréversiblement sur des substrats - Vers le développement de matériaux intelligents et nanostructurés

 

Suzanne Giasson

Université de Montréal

 

Domaine : matériaux

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2011-2012

Nous proposons d'élucider le rôle des interactions électrostatiques et de la conformation de polymères chargés et greffés en bout de chaîne sur des substrats dans le contrôle des propriétés de surface sans incertitude sur la densité de greffage.

Cette étude est essentielle pour le développement de matériaux intelligents qui peuvent répondre de façon réversible à des stimuli extérieurs comme un changement de la force ionique ou du pH du milieu environnant. L'approche consiste à polymériser des copolymères amphiphiles contenant un bloc super-hydrophobe directement à partir de surfaces de silice et de mica en utilisant la polymérisation radicalaire par transfert d'atomes. Le bloc hydrophobe permettra d'assurer une protection contre l'hydrolyse de la liaison Si-O-Si à l'interface polymère/substrat, hydrolyse provoquant le détachement du polymère, en empêchant l'eau d'atteindre le substrat. La polymérisation du monomère chargé sera amorcée sur les bouts de chaînes des blocs hydrophobes.

Cette approche permettra d'assurer le maintien de la densité de greffage des polymères lors de la détermination des propriétés de surfaces (adhésion, frottement, interactions de longues portées) sous diverses conditions environnementales (pH, force ionique, compression, cisaillement) à l'aide de l'appareil de forces de surface (SFA). Ces systèmes permettront l'étude rigoureuse de la réversibilité du comportement de polymères greffés en surface. La caractérisation et l'étude de stabilité des surfaces de polymères obtenues seront étudiées à l'aide de différentes techniques d'analyse de surface dont la réflectométrie spectroscopique, TOF-SIMS, AFM, angle de contact.