Objectifs de la formation
De nombreux systèmes moléculaires complexes (synthétiques ou naturels) sont utilisés, en très faible concentration pour contrôler les fonctionnalités tels que la détergence, la capacité d'enduction, l'anti-givrage, le ciblage thérapeutique,.. en donnant une réponse très forte à un signal de commande (électromagnetique, thermique ou mécanique) très faible. Ces technologies font appel à un fort état de division de la matière qui conduit à la création de grandes interfaces entre des phases liquides non miscibles ou entre des liquides solides. À ces échelles submicrométriques, les équilibres des forces prévalant au niveau macroscopique sont bouleversés et les forces de surface interviennent directement dans la physique des nano-systèmes ce qui les rend difficiles à stabiliser et donc à conditionner. Le but est ici de présenter les processus fondamentaux régissant la dynamique de cet état particulier de la matière dit "colloïdal" et d'identifier les propriétés physico-chimiques et rhéologiques d'objets courants (savons, lubrifiants, médicaments, aliments, cosmétiques, peintures, cellules) dans des applications variables allant de la biotechnologie au génie civil.
Mots-clés
Mouillage, adhésion, rhéologie, colloïdes, biotechnologies, physico-chimie des interfaces, polymères en solution, auto-assemblage
Programme
L'état colloïdal
- Définition, classification et propriétés des systèmes colloïdaux
- Systèmes moléculaires organisés
Physico-chimie colloïdale
- Dispersions, émulsions et applications biomédicales
- Colloïdes en diagnostic et biotechnologies
Capillarité et mouillage
- Mouillage et forces intermoléculaires
- Dynamique d'étalement de gouttes
Polymères en solutions
- Conformation des polymères: role du solvant
- Polymères aux interfaces : application à la stabilité colloïdale
Propriétés d'écoulement de la matière molle
- Introduction à la rhéologie : expériences et modèles
- Rhéologie des suspensions diluées et concentrées : effets des interactions colloïdales
Compétences visées
- Etre capable de comprendre l'influence de la structure milieux colloïdaux sur leurs propriétés et de modifier leurs surfaces pour leur conférer une fonctionnalité souhaitée
- Obtenir une compréhension théorique de la physique de la matière molle
- Concevoir des micro-systèmes fabriqués à partir de blocs colloïdaux ainsi que des émulsions ou de dispersions stables.
- Avoir un aperçu global de certaines techniques expérimentales pertinentes pour l'étude de la physique de la matière molle.
Évaluation
Note = 2/3 savoir + 1/3 savoir-faire
Note de savoir = 50% examen terminal + 50% contrôle continu
Note de savoir-faire = = 50% examen terminal + 50% contrôle continu