Imprégnation et déformation de milieux fibreux hygroscopiques – DeFHy

Ce projet porte sur l’étude de milieux poreux “intelligents”, c’est-à-dire qui réagissent à leurs conditions environnementales (par exemple à l’humidité, auquel cas on parle de matériaux hygroscopiques), en modifiant notamment leur volume et/ou leurs propriétés mécaniques. Malgré leur omniprésence, qu’ils soient naturels ou synthétiques, ils n’ont fait l’objet que de peu d’études systématiques. Notre but est donc d’étudier des systèmes modèles, afin de comprendre les mécanismes fondamentaux qui gouvernent les propriétés mécaniques et de transport de liquide de ces matériaux réactifs. Nous considèrerons principalement les milieux fibreux, dont les fibres peuvent augmenter de volume lorsqu’immergées dans un solvant ou dans un environnement humide. En particulier, nous étudierons des fibres multi-composants, dont chaque composant réagit différemment (i.e. ne présente pas la même expansion avec le solvant). De telles fibres se déforment lorsqu’elles sont « activées » (par exemple plongées dans un solvant). Nous étudierons tout particulièrement les propriétés conduisant à des déformations tridimensionnelles de grande ampleur (i.e. la formation de boucles) en oppositions aux cas de simple déformation bidimensionnelle (flexion). Ces fibres seront alors intégrées à des milieux poreux fibreux. L’étude des variations de la dynamique d’imprégnation ou de séchage, ainsi que des propriétés mécaniques, subies par ces milieux fortement réactifs lorsque soumis à différentes conditions environnementales pourrait conduire à la création de nouveaux matériaux adaptatifs.