Recrutement Ingénieur d’études CDD de 12 mois

Sujet : Propriétés de mélange de polymères à l’interface air-eau

 

• Laboratoire d’accueil : Laboratoire de Physicochimie des Polymères et des Interfaces (LPPI, CY Cergy Paris Université, Cergy).

Ce CDD comprend un séjour d’un mois à l’Université de Vienne (Autriche), financé dans le cadre du projet pour la réalisation d’expériences spécifiques.

Contexte:

Les mélanges 3D de polymères sont rarement miscibles. Pour limiter significativement la séparation de phase et ainsi combiner les propriétés des deux polymères, l’une des stratégies est la synthèse de réseaux interpénétrés de polymères où les deux polymères sont réticulés l’un en présence de l’autre via deux voies différentes. A 2D, les films minces de polymères sont de plus en plus développés pour diverses applications biomédicales et industrielles telles que dans les capteurs, les dispositifs de stockage et de conversion d'énergie, mais aussi en tant que revêtements pour la protection ou la restauration des surfaces ^[1-5]. Ces films minces impliquent souvent des mélanges de polymères afin de combiner plusieurs propriétés. Néanmoins peu d’études ont été menées pour caractériser les propriétés de mélanges de polymères à 2D pourtant celles-ci peuvent être influencées par le confinement en film des chaînes de polymères ^[6-7]. Ce projet est ainsi dédié à l’étude des propriétés de mélange de polymères en films ultraminces obtenus à l’interface air-eau, dits films de Langmuir. Cette technique de Langmuir permet d’obtenir des films de l’épaisseur d’une molécule dont la densité peut être facilement contrôlée.

Descriptif des missions :

• Au LPPI : Le comportement de mélange de différents couples de polymères sous forme de films de Langmuir sera étudié par des mesures thermodynamiques couplées à des observations par une technique de microscopie spécifique, la microscopie à l’angle de Brewster (BAM). Les mesures thermodynamiques consisteront à réaliser des isothermes de compression (pression en fonction de la densité moléculaire moyenne) qui permettront d’obtenir une première indication sur la nature des interactions entre les deux polymères à l’échelle macroscopique. L’observation par BAM permettra de visualiser la morphologie des films directement à la surface de l’eau, et ainsi de déceler d’éventuelles séparations de phase à l’échelle mésoscopique. Ces différentes caractérisations permettront in fine d’établir les diagrammes de phase, pression en fonction de la composition, montrant les régions de miscibilité et de séparation de phase pour les différents couples de polymères. Nous devrions ainsi acquérir une compréhension fondamentale du comportement de mélange à 2D en fonction de la composition du mélange, de la pression et des propriétés des polymères (paramètres de solubilité, masses molaires…).

• A l’université de Vienne (Autriche) : Un séjour d’un mois à l’Université de Vienne (Autriche), sous l’encadrement du Professeur Ellen BACKUS, est prévu afin d’étudier les mêmes couples de polymères par spectroscopie par génération des fréquences somme (SFG). Cette méthode de spectroscopie optique non-linéaire permettra de sonder in situ à l’interface air-eau les propriétés vibrationnelles des différents groupements chimiques au sein des films de polymères. Les spectres SFG des films mixtes de polymères et ceux des films purs seront réalisés et fourniront des informations complémentaires sur la nature des interactions entre les polymères à l’interface air-eau.

Références :

[1] Ariga, K.; Nishikawa, M.; Mori, T.; Takeya, J.; Shrestha, L.K.; Hill, J.P. Science technology of advanced materials 2019, 20, 51–95.
[2] Rokaya, D.; Srimaneepong, V.; Sapkota, J.; Jiaqian Qin, J.; Siraleartmukul, K. ; Siriwongrungson, V. Journal of Advanced Research 2018, 14, 25–34.
[3] Lee, S.; Kim, H.; Kwon, I.; Lim, J. Energies 2021, 14, 5673.
[4] Zhang, Z.; Dou, Q.; Wang, S.; Hu, D.; Yang, B.; Zhao, Z.; Liu, H.; Dai, Q. Nanoscale 2020, 12, 22787.
[5] Zhao,J.; Ma, L.; Millians, W.; Wu, T.; Ming, W. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 8737–8742.
[6] El Haitami, A. ; Goldmann, M.; Cousin, F.; Dosseh, G.; Cantin, S. Langmuir 2015, 31, 6395–6403.
[7] Vaillard, A.-S.; Haitami, A. E.; Dreier, L. B.; Fontaine, P.; Cousin, F.; Gutfreund, P.; Goldmann, M.; Backus, E. H. G.; Cantin, S. Langmuir 2022, 38, 2538 – 2549.

Début de contrat : 1er avril 2023.

Encadrants : Sophie CANTIN (LPPI, CY Cergy Paris Université); Alae EL HAITAMI (LPPI, CY Cergy Paris Université) ; Ellen BACKUS (Université de Vienne).

Profil du candidat : Titulaire d’un diplôme d’ingénieur ou de Master 2 en physique et/ou chimie. Une formation ou expérience dans le domaine des matériaux polymère sera appréciée. Un bon niveau d’anglais est nécessaire.

Personne à contacter : Alae EL HAITAMI, e-mail : alae.el-haitami@cyu.fr
Documents à transmettre : CV, lettre de motivation, relevés de notes de M1 et M2 (ou niveaux équivalents)