Proposition de thèse au PIMM, UMR8006, Arts et Métiers

Proposition de thèse au PIMM, UMR8006, Arts et Métiers ParisTech
Sous réserve de financement, début prévu au 01/09/2014
Architecture multi-échelle de matériaux polymères : de l’auto-assemblage à l’assemblage forcé
Sujet : La maîtrise du procédé de fabrication de matériaux à base polymères à l’échelle micro ou
nanométrique se développe fortement ces dernières années (micro-injection, impression 3D…). En
effet, un certain nombre de propriétés macroscopiques peuvent être largement modifiées par des
effets de confinement à l’échelle moléculaire (Tg, perméabilité…).
L’une de ces technologies, la coextrusion multinanocouches, développée au sein du PIMM est, à
notre connaissance, unique en France et peut susciter aussi bien des intérêts fondamentaux
qu’industriels. Ce procédé de mise en forme permet de produire à grande échelle des matériaux
polymères possédant deux ou plusieurs constituants organisés en milliers de couches alternées ayant
chacune une épaisseur nanométrique. D’autre part, certains polymères, les copolymères à blocs,
présentent la faculté largement étudiée de s’auto-assembler sous certaines conditions, pour donner
lieu à une grande variété de morphologies présentant un ordre à grande distance dépendant de la
structure chimique du polymère.
L’objectif de cette thèse est donc d’étudier l’effet du confinement, par le biais de la coextrusion
multinanocouches, sur l’auto-assemblage de copolymères à blocs, et donc le couplage (ou la
compétition) entre l’assemblage forcé (par le procédé) et l’auto-assemblage pour mieux identifier les
paramètres gouvernant l’organisation moléculaire du matériau.
Profil : Physico-chimiste ou physicien des polymères, expérimentateur, intéressé par les aspects
matériaux (caractérisations des propriétés, durabilité…). Des connaissances sur les procédés de mise
en œuvre seront un plus.
Contacts : Candidature jusqu’au 15/06/2014 à Emmanuel Richaud, Maître de Conférences Arts et
Métiers ParisTech, [email protected], ou Guillaume Miquelard-Garnier, Maître de
Conférences CNAM, [email protected]
Rémunération : Contrat Doctoral Arts et Métiers ParisTech (~1500€ net mensuel). Possibilité de
compléments de salaire (max ~250€ net mensuel) par le biais de vacations ENSAM ou CNAM.
Lieu de la thèse : Laboratoire PIMM, 151 boulevard de l’Hôpital, 75013 PARIS
Bibliographie :
Carr, J. M; Langhe, D. S.; Ponting, M. T.; Hiltner, A.; Baer, E. J. Mater. Res. 2012, 27, 1326-1350.
T. M. Burt, S. Monemian, A. M. Jordan, L. T. J. Korley, Soft Matter, 2013, 9, 4381.
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PhD position opening in the PIMM lab, Arts et Métiers ParisTech
Fundings still need to be confirmed. Beginning of the PhD : 09/01/2014
Multi-scale architecture of polymeric materials: from self-assembly to forced assembly.
Topic: The goal of the PhD is to gain a better understanding in the relevant parameters and their
competition during the blends of two or more polymers, by taking into account both self-assembly
(thermodynamics) and forced-assembly (mechanics). We will also study in details the obtained
materials, especially in terms of mechanical properties as a function of the nanostructure
organization.
More specifically, we aim at giving a new insight on the self-assembly of block copolymers under
confinement, using a new tool to obtain this confinement. This tool, also called multilayer
coextrusion, has been developed recently in the lab, and allows fabrication of layered polymeric
materials, with alternating layers of two or more polymers having thicknesses down to the
nanometric range. This setup, only used in a few labs over the world, presents a double interest: it
allows producing large quantities of materials, which make characterization easier to answer to
fundamental questions, but also make it relevant for potential industrial applications.
The obtained materials will be characterized both in terms of nanostructures (especially by AFM) and
of macroscopic properties, especially mechanical properties. The goal will be to study the structureproperties relationships, in particular through mechanical modeling of the systems obtained.
Candidate Profile: Materials scientist specialized in polymers, experimentalist. Knowledge in
characterization techniques and in processing techniques will be appreciated
Contacts : Applications should be addressed before June, 15 to Emmanuel Richaud, Associate
Professor Arts et Métiers ParisTech (ENSAM), [email protected], Guillaume MiquelardGarnier, Assistant Professor Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM),
[email protected]
Salary : Contrat Doctoral Arts et Métiers ParisTech (around 1400-1500€/month after taxes).
Possibility to teach at the ENSAM or CNAM (can increase the salary up to 1700-1800€).
Laboratory : Laboratoire PIMM, 151 boulevard de l’Hôpital, 75013 PARIS, France
References :
Carr, J. M; Langhe, D. S.; Ponting, M. T.; Hiltner, A.; Baer, E. J. Mater. Res. 2012, 27, 1326-1350.
T. M. Burt, S. Monemian, A. M. Jordan, L. T. J. Korley, Soft Matter, 2013, 9, 4381.
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