Interfaces, Confinement, Matériaux et Nanostructures - ICMN

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Aynur Guliyeva

Sujet de thèse : Nanostructuration de surfaces de polymères

Encadrants : Christophe Sinturel, Marylène Vayer

Laboratoire d’accueil : Interfaces, Confinement, Matériaux et Nanostructures (ICMN), CNRS Université d’Orléans

Spécialité : Physicochimie des polymères

Ecole doctorale : Energie - Matériaux - Sciences de la Terre et de l’Univers

Résumé :
La conception de surfaces nanostructurées est un domaine présentant un fort engouement en raison des multiples propriétés avancées qui peuvent être atteintes par ces systèmes (optiques, thermiques, magnétiques …). L’ICMN développe depuis quelques années des surfaces de polymères nanostructurées via différentes approches pouvant faire appel à l’auto-organisation des copolymères à blocs, la séparation de phase contrôlée dans des mélanges d’homopolymères, ou bien encore des méthodes physiques basées sur l’interaction matière/lumière.
Le sujet de thèse proposé portera sur le développement de nouvelles techniques de structuration de films minces de polymères où l’on s’attachera à contrôler à la fois l’ordre local et l’ordre à grande distance des domaines formés. Dans un premier temps, on utilisera des systèmes (copolymères à blocs et mélanges d’homopolymères) et procédés (restructuration par recuit thermique et exposition à des vapeurs de solvants) déjà étudiés au laboratoire pour progressivement évoluer vers des solutions plus innovantes et complexes. Comme toujours, l’accent sera mis sur la compréhension des phénomènes se produisant au cours de la structuration (privilégiant des démarches in situ) et la recherche de nouvelles applications (optiques, magnétiques). Les travaux comporteront une partie de mise en œuvre des films minces, de réorganisation des phases en présence en vue de former des morphologies contrôlées et de caractérisation des structures obtenues. Les compétences et moyens techniques du laboratoire en termes de mise en œuvre (spin et dip-coating) et de caractérisation (AFM, GISAXS, XPS …) seront utilisés pendant ces travaux.

1. High -low N block polymers : how far can we go ?
C. Sinturel, F. Bates, M. Hillmyer ACS Macro Letters, 2015, 4, 1044−1050
2. Structural transitions in asymmetric PS-b-PLA thin films induced by solvent vapor exposure
C. Sinturel, D. Grosso, M. Boudot, H. Amenitsch, M. A. Hillmyer, A. Pineau, M. Vayer ACS Applied Materials & Interfaces, 2014, 6, 12146-12152
3. Solvent vapour annealing of block polymer thin films
C. Sinturel, M. Vayer, M. Morris, M. Hillmyer Macromolecules, 2013, 14, 5399–5415
4. Characterization of the porosity of polystyrene thin films obtained from polystyrene-block-polylactide by Environmental Ellipsometric Porosimetry
M. Vayer, C. Boissiere, T. H. Nguyen, D. Grosso, M. Hillmyer, C. Sinturel Macromolecules, 2011, 44, 8892–8897