Les verres moléculaires et leur transition vitreuse: étude intégrée par simulation, synthèse et caractérisation

 

Christian Pellerin

Université de Montréal

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2011-2012

La formation de verres, en particulier des verres moléculaires, est mal comprise malgré sa grande importance tant au niveau fondamental que pour des applications industrielles. C'est aussi le cas de leur principale caractéristique, leur température de transition vitreuse (Tg). Notre projet vise donc à mieux comprendre l'origine moléculaire de la vitrification, le phénomène de la Tg, et la relation entre la structure d'un composé et sa propension à former un verre.

Pour ce faire, nous proposons une approche intégrant la simulation, la synthèse et la caractérisation. La méthode simulatoire développée par Soldera sera utilisée pour prédire la Tg d'une série de verres moléculaires développés et synthétisés par Lebel. Les Tg obtenues par simulation à différentes vitesses de refroidissement seront comparées aux valeurs expérimentales afin de valider son caractère prédictif. Parallèlement, des études de spectroscopie et de calorimétrie seront effectuées par Pellerin afin de mieux comprendre l'origine moléculaire de la Tg. Des verres plus complexes seront ensuite synthétisés, caractérisés et simulés, notamment des mélanges binaires et des complexes de coordinations.

Finalement, les trois approches seront combinées afin de développer des stratégies permettant d'induire, par l'ajout de groupes fonctionnels, la formation de phases vitreuses chez des composés d'intérêt. Le projet produira donc une meilleure compréhension fondamentale des verres et de la Tg, et rendra possible le design de nouveaux verres de manière assistée plutôt que par essai et erreur.