LAboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman – UMR 8516
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Descriptif du sujet

Etude multi-échelle de film mince photo-activable basé sur l’assemblage supramoléculaire d’interrupteur moléculaire et d’unité élastomère
Encadrement : S. Aloïse , S. Barrau
Français
Sujet : 

Le domaine des matériaux polymères mécaniquement déformable sous illumination est à l’heure actuelle en pleine expansion. Ces matériaux apparaissent très attractifs pour des applications photomécaniques par exemple dans l’industrie robotique (micromachines) où des actionneurs contrôlés par illumination sont capable de restituer de l’énergie mécanique. Le professeur Takeshita de l’Université de Saga (Japon) a développé des films polymères photo-activable constitués d’un assemblage supramoléculaire entre une diarylethene photochromiques (sorte d’interrupteur moléculaire ON/OFF qui possèdent deux conformations stables « switchable » par excitation lumineuse ) liées par liaisons hydrogènes à des séquences élastomères qui donne la souplesse requise au matériau. Un exemple de photo-déformation du film ainsi élaboré est présenté ci-dessous. Le film initialement bleu et courbé (position ON de la diarylethene) reçoit une lumière visible, ce qui aplatit instantanément ce film. Au bout de quelques instants, quand le film devient incolore (position OFF) le film se rétracte.

Le travail développé dans le cadre de cette thèse portera dans un premier temps sur l’élaboration de films minces photo-sensibles. Ensuite, il s’agira d’identifier et d’analyser, tous les facteurs microscopiques structuraux, mécaniques et photochimiques qui sont responsables des déformations macroscopiques. Ces déterminations structurales et leurs propriétés mécaniques se fera sans et sous illumination. En effet, la forme de la diaryléthène (ON/OFF) et l’auto-assemblage diaryléthène/élastomère diffère selon le type d’illumination (UV ou Visible). Pour mener à bien ce stage différentes techniques d’analyse structurale (analyse enthalpique différentielle, diffraction des RX, spectroscopie diélectrique dynamique, …) ou bien morphologique (AFM…) et des techniques de caractérisation mécanique (spectroscopie mécanique dynamique, traction uniaxiale…) seront accessibles.

Ce sujet de thèse s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre deux laboratoires de l’Université de Lille 1 : le Lasir et l’UMET, en partenariat avec le Pr Michinori Takeshita de l’Université de Saga au Japon.

Profil recherché : Le candidat devra être titulaire d’un Master 2 en physique, physico-chimie ou sciences des matériaux et avoir de fortes compétences dans le domaine des matériaux polymères. Le candidat devra avoir des capacités de travail en équipe et devra faire preuve d’esprit d’initiative et d’innovation.

Date de début de thèse : 1er octobre 2016

Envoyer une lettre de motivation, un CV et les relevés de notes de Master 1 et 2