Transition de phase induite par la pression dans les systèmes polymères de poly-sulfobétaïne: Vers des revêtements antimicrobiens sur mesure – PressureUCST

La transition de la conformation en pelote à globule induite par la température des polymères présentant une température critique de solution inférieure (LCST) a été largement exploitée pour la conception de matériaux réactifs et de fonctionnalisations de surface. Dans une certaine plage de température, la transition peut également être induite par des variations de pression. En revanche, la réponse à la pression et à la température des polymères présentant une température critique de solution supérieure (UCST) est restée largement inexplorée, même si leur réponse à la pression peut être plus prononcée dans certains cas en raison des volumes excédentaires élevés associés à la transition. Une forte réponse à la pression ferait de ces polymères UCST des candidats prometteurs pour des matériaux réglables et des revêtements de surface, notamment en ce qui concerne les applications antifouling ou les procédures de nettoyage basées sur la pression. Dans cette étude, nous proposons une caractérisation thermodynamique et structurale complète de la réponse à la pression et à la température des polymères de type poly(sulfobétaïne) UCST en solution et en tant que brosses polymères greffées terminalement sur des surfaces solides. À cette fin, nous combinerons des techniques de diffusion aux rayons X et aux neutrons avec des techniques expérimentales complémentaires, des simulations atomistiques de dynamique moléculaire (MD) et une modélisation thermodynamique. En parallèle, nous étudierons l'influence de la pression et de la température sur l'effet antifouling des brosses polymères quantifié en termes d'adsorption de protéines à la surface ainsi que de leur désorption déclenchée. Ce projet repose sur les profils de recherche hautement complémentaires de Leonardo Chiappisi (L.C.) et Emanuel Schneck (E.S.). Il exploite l'expertise de L.C. dans la caractérisation des systèmes polymères et de leur réponse aux changements de pression, ainsi que les compétences d'E.S. dans la caractérisation de revêtements complexes et de leur interaction avec les biomacromolécules. De plus, le projet favorise la collaboration entre deux chercheurs issus de disciplines différentes : la chimie pour L.C. et la physique pour E.S., mettant en évidence la nature interdisciplinaire du projet. Enfin, ce projet représente une opportunité de former la prochaine génération de scientifiques aux techniques de diffusion des neutrons, qui seront d'une importance essentielle pour exploiter pleinement le potentiel des sources de neutrons européennes dans un avenir proche.