Thèse Pseudorotaxanes Repliées Bio-Inspirées avec une Grande Stabilité Cinétique pour la Création de Réseaux Polymères Supramoléculaires Robustes H/F - 59

Établissement : Centrale Lille Institut
École doctorale : Sciences de la Matière du Rayonnement et de l'Environnement
Laboratoire de recherche : UMET - Unité Matériaux Et Transformations
Direction de la thèse : Patrice WOISEL
Début de la thèse : 2025-10-01
Date limite de candidature : 2028-10-31T23:59:59

Cette thèse propose de concevoir et d'étudier une nouvelle classe de liaisons supramoléculaires nommées BFPC (liaisons croisées pseudorotaxanes repliées bio-inspirées), présentant une stabilité cinétique extrêmement élevée (taux de dissociation extrêmement faible), et de démontrer qu'elles confèrent aux réseaux polymères la capacité de supporter de fortes charges mécaniques (grande résistance à la compression), tout en exhibant des propriétés de récupération rapides et efficaces ; surmontant ainsi les principales limites actuelles des réseaux polymères supramoléculaires

Les réseaux polymères supramoléculaires (SPN) sont des matériaux souples constitués de polymères covalents réticulés par des interactions non covalentes.
Il est bien établi que la dynamique moléculaire des points de réticulation joue un rôle déterminant dans la réponse mécanique macroscopique de ces matériaux, influençant ainsi leurs champs d'application. De nombreuses recherches ont notamment démontré que la réponse viscoélastique ainsi que les propriétés ultimes et d'auto-réparation des réseaux réticulés non covalents sont gouvernées par la cinétique d'association et de dissociation supramoléculaires.
En s'appuyant sur le principe « fort signifie lent », il existe un compromis entre la dynamique des liaisons et les performances mécaniques des SPN : l'amélioration des propriétés mécaniques passe par la réduction de la cinétique de dissociation (kff) des jonctions supramoléculaires.
Cependant, la plupart des liaisons supramoléculaires rapportées à ce jour présentent une dynamique relativement rapide (kff > 10 s¹), aboutissant à des réseaux relativement souples et peu résistants, mais offrant une grande extensibilité, une auto-guérison rapide et une malléabilité réversible.
En comparaison, bien que des avancées prometteuses aient été récemment réalisées, il existe encore très peu de systèmes supramoléculaires présentant une dynamique suffisamment lente pour satisfaire à la fois aux exigences de résistance mécanique et de capacité de récupération.

-développement de nouveaux liens supramoléculaires à faibles dynamiques
- élaboration de matériaux supramoléculaires robustes

- synthèse de briques supra(macro)moléculaires de type pseudorotaxane
- développement de réseaux supramoléculaires à partir des briques susmentionnées
- caractérisation physicochimique et mécanique des réseaux