Matériaux innovants à partir de segments de séquence contrôlée dans des macromolécules – Sequence Materials

La chimie macromoléculaire de précision est un domaine émergent de la chimie de synthèse visant à contrôler la succession des différents monomères le long d'une même chaîne polymère. Son objectif ultime est de créer des segments de séquence contrôlée de façon aussi parfaite que dans les molécules naturelles telles que l'ADN, l'ARN ou les protéines.
Le but de ce projet est d'évaluer l'impact potentiel de cette nouvelle branche de la chimie macromoléculaire dans le domaine de la science des matériaux.
Dans des matériaux polymères de structure, il est peu probable qu'une séquence précise de monomères induise un changement significatif sur les propriétés mécaniques, à moins que la régularité ne provoque des phénomènes de cristallisation. Les polymères thermoplastiques semi-cristallins déjà abondamment utilisés comme matériaux de structure, sont appelés à jouer, dans la société de demain de nouveaux rôles, car ils permettent la production de matériaux composites tout en restant recyclables. Le problème est que les polymères semi-cristallins actuels ne satisfont pas encore les spécifications voulues en termes de compromis entre résistance mécanique et viscosité à l'état fondu.
En jouant avec la régularité/non-régularité des séquences, notre but est d'induire l'apparition de nanostructures semi-cristallines robustes dans des polymères de faible poids moléculaire et ainsi donner de nouvelles réponses pour résoudre ce dilemme.
Dans un domaine autre, on sait que l'existence d'une séquence peut induire des propriétés électriques ou optiques particulières mais là encore, c'est via l'apparition d'une structuration du matériau. Ainsi, alors il n'y a pas tellement de façons de prédire la symétrie d'une structure cristalline, l'assemblage des fragments moléculaires dans un ordre spécifique est connu, dans les copolymères séquencés et les cristaux liquides, pour sa capacité à induire des structures polaires pyro-/piézoélectriques. Examiner le potentiel de cette stratégie dans des copolymères de séquence contrôlée est un autre objectif de cette étude. Les éléments piézo/pyro-électriques constituent la partie active dans des capteurs infrarouge, capteurs de pression et actionneurs utiles dans des dispositifs médicaux, des appareils électroniques portables et en robotique
Ce projet conjoint rassemble un consortium de deux équipes reconnues l'une et l'autre comme de premier plan en science des polymères, mais opérant dans des registres différents. Ainsi, l'esprit de ce projet est de couvrir une chaîne complète de connaissances allant vers la conception de nouveaux concepts de matériaux utiles dans la société de demain.