Entraînement de gels colloïdaux anisotropes par filtration sous ultrasons

Nathan PIAGET

Description du projet

Des travaux menés au Laboratoire Rhéologie et Procédés ont montré que le couplage de la filtration membranaire et des ultrasons permet de concentrer et d’orienter des nanoparticules anisotropes comme les nanocristaux de cellulose (CNC). L’organisation obtenue peut ensuite être stabilisée par photopolymérisation d’une matrice de polyéthylène glycol diacrylate (PEGDA). Cette approche a permis d’élaborer des composites présentant certaines organisations structurales, notamment unidirectionnelles ou orthotropes, ainsi que des gradients d’orientation et de concentration.

Cette thèse s’inscrit dans la continuité de ces travaux et dans le cadre du projet ANR TRAINGEL. Elle vise à comprendre comment les conditions de filtration et les sollicitations ultrasonores influencent l’organisation des particules et les propriétés des gels obtenus. Elle explore de nouvelles voies de stabilisation des structures, notamment à l’aide de la réticulation ionique de matrices biosourcées comme l’alginate. Les travaux portent également sur l’utilisation d’autres types de nanoparticules, ainsi que sur la filtration tangentielle pour contrôler leur orientation.

La démarche de recherche associe des caractérisations structurales à différentes échelles, par diffusion de rayons X et de lumière (SAXS/WAXS/SALS) et par microscopie, à des mesures rhéologiques et mécaniques. L’objectif est d’établir des relations entre le procédé, la structure et les propriétés des matériaux, en vue de développer des hydrogels pour la culture cellulaire et l’ingénierie tissulaire.

Encadrant

Frédéric PIGNON