Mécanismes microscopiques de dissipation d'énergie dans les matériaux composites – MEDICO

Les composites polymères sont des matériaux polyvalents caractérisés par une microstructure hiérarchique multi-échelle impliquant une grande variété de mécanismes de dissipation d'énergie, qui peuvent être utilisés pour répondre aux applications les plus exigeantes. Cependant, le lien entre la microstructure et les propriétés mécaniques n'est pas bien compris, ce qui entrave le développement de nouveaux matériaux dotés de propriétés spécifiques.
Ce projet vise à élucider la relation entre la structure microscopique des matériaux composites et leurs propriétés mécaniques, notamment non linéaires.
Nous visons à atteindre cet objectif en utilisant une plateforme expérimentale innovante qui intègre la rhéologie, la diffusion de la lumière et la microscopie optique. Cela permet de mesurer à la fois la structure microscopique de l'échantillon, son évolution sous cisaillement, et la distribution des contraintes locales, sondées grâce à des molécules mécanophores intégrées dans la matrice polymère.
Pour exploiter pleinement le potentiel de cette plateforme expérimentale, ce projet se concentrera principalement sur des composites polymères modèles aux propriétés structurelles et mécaniques bien définies. Pour cela, nous souhaitons explorer de nouvelles approches pour la préparation de composites polymères, dans lesquels la matrice et le renfort sont assemblés séquentiellement, en solution. Cela permettra une étude cohérente des différentes fractions de renfort, y compris les cas limites de gels polymères ou colloïdaux, ce qui aidera à mettre en évidence les particularités des matériaux composites par rapport aux systèmes mono-composants.
Notre étude fournira des lignes directrices pour la formulation de matériaux ayant des propriétés mécaniques spécifiques. Pour tester la généralité de ces résultats, ce projet impliquera également l'étude d'une classe plus large de matériaux composites d’intérêt industriel.