Institut Charles Sadron SYFOS
L’activité de recherche de l’équipe SYCOMMOR s’articule autour des corrélations entre élaboration, structure et propriétés (opto-électroniques, rhéologique, thermoélectriques) de systèmes (macro)moléculaires (multi)fonctionnels utilisés par exemple en électronique organique. Les thèmes fondamentaux de notre recherche concernent la compréhension des mécanismes de morphogénèse et de croissance de structures de matériaux (macro)moléculaires dans l’optique de contrôler précisément leur structure et les propriétés des matériaux élaborés. Le control structural est obtenu par engineering (macro)moléculaire en utilisant par exemple des propriétés d’auto-assemblage et/ou par des méthodes physico-chimiques telle la gélification, la formation d’aérogels par extraction CO2 supercritique ou l’alignement par épitaxie/brossage mécanique. Les systèmes d’intérêt sont par exemple des organo-gélateurs fonctionnels, des polymères semi-conducteurs, des molécules de semi-conducteurs auto-organisées (π-gels) ainsi que leur association sous forme de matériaux « hybrides » polymère/systèmes auto-assemblés. Notre recherche se base sur de multiples expertises en engineering chimique, étude structurale par microscopie électronique (MEB, MET, cryo-MET, diffraction électronique), diffusion des neutrons, mesure de propriétés physiques ((piézo)rhéologie, optiques UV-vis-NIR et FTIR, électriques et thermoélectriques).
La matière hybride est l’un des piliers classiques de la science des matériaux et continue de gagner de l’importance car les nano-composites modernes permettent le développement de nouvelles classes de matériaux. Certains des plus grands défis dans le domaine au cours de la prochaine décennie seront les matériaux intelligents, les matériaux anisotropes, les multimatériaux et les matériaux multipropriétés. Le groupe PECMAT se concentre sur l'étude de matériaux multicomposites possédant une organisation à l'échelle nanométrique, comprenant: i) la préparation de briques de construction à l'échelle nanométrique, ii) l'organisation de ces briques de construction en (multi)composites (multi)fonctionnels, (iii) l'analyse multi-échelle de la structure et la dynamique de tels systèmes, iv) l’optimisation des propriétés des matériaux mais également v) l’amélioration des niveaux de maturité technologique dès que des matériaux présentant des propriétés d’intérêt commercial sont trouvées. Bien qu’une grande partie des activités du groupe PECMAT soit centrée sur les polyélectrolytes en tant que briques de construction, d’autres éléments importants sont les polymères fonctionnels, les copolymères, les protéines et les nano-objets (nanoparticules métalliques, semi-conductrices ou polymériques ; nanobâtonnets, nanofils, nanofibres, nanotubes de carbone, nano-argiles et nanoplaquettes ainsi que le graphène et ses dérivés). Le groupe travaille sur des films au niveau d'interfaces, souvent préparés à l'aide d'un assemblage couche-par-couche, mais également sur des systèmes en volume. Les propriétés des matériaux qui nous intéressent sont répertoriées ci-dessous en tant que mots-clés.
Mots-clés : propriétés mécaniques, propriétés électriques, propriétés catalytiques et leur modélisation, photocatalyse, phénomènes de transport, interactions cellule-surface, ingénierie tissulaire, biocompatibilité, furtivité, propriétés antimicrobiennes, sensibilité aux stimulations, biodétection, propriétés mécano-sensibles, propriétés anisotropes, matériaux chiraux, plasmonique , caractérisation structurale multi-échelle.