%0 Thesis
%T Assemblage couche-par-couche de nano-composites bio-inspirés
%T Layer-by-layer assembly of strong bio-inspired nanocomposites
%+ Institut Charles Sadron (ICS)
%A Merindol, Rémi
%N 2014STRAE015
%I Université de Strasbourg
%Y Olivier Félix
%Y Gero Decher
%Z Luisa De Cola [Président]
%Z Lars Wågberg [Rapporteur]
%Z André Studart [Rapporteur]
%Z Monika Schönhoff
%8 2014-09-22
%D 2014
%K Bio-mimicry
%K Hierarchical materials
%K Mechanical properties
%K Ultrathin films
%K Self-healing
%K Microfibrillated cellulose
%K Multimaterial architectures
%K Polyelectrolyte multilayers
%K Multicouches de polyelectrolytes
%K Bio-mimétique
%K Matériaux hiérarchiques
%K Propriétés mécaniques
%K Films ultrafins
%K Auto-réparant
%K Microfibrilles de cellulose
%K Architectures multimateriaux
%Z Physics [physics]/Physics [physics]/Chemical Physics [physics.chem-ph]
%Z Chemical Sciences/Chemical engineeringTheses
%X Natural materials such as nacre or wood gain their exceptional mechanical performances from the precise organisation of rigid and soft components at the nano-scale. Layer-by-layer assembly allows the preparation of films with a nano-scale control over their organisation and composition. This work describes the assembly and properties of new nano-composites containing 1-D (cellulose nano-fibrils) and 2-D (clay nano-platelets) reinforcing elements. The clay platelets were combined with an extremely soft matrix (poly(dimethylsiloxane)) to mimic the lamellar architecture of nacre. Cellulose based composites with a random in plane orientation of the fibrils were studied first, later we aligned the fibrils in a single direction to mimic further the cell wall of wood. The mechanical properties of these bio-inspired composites match or surpass those of their natural counterparts, while being transparent and in one case self-repairing.
%X Les performances exceptionnelles des composites naturels comme la nacre ou le bois émergent de l’arrangement précis d’éléments souples et rigides à l’échelle nanométrique. L’assemblage couche-par-couche permet la fabrication de films avec un contrôle nanométrique de l’organisation et de la composition. Ce travail décrit l’assemblage et les propriétés de nouveaux nano-composites contenant des nano-renforts 1-D (fibrilles de cellulose) et 2-D (plaquettes d’argile). Nous avons combiné les argiles avec une matrice extrêmement souple de poly(diméthylsiloxane) dans une architecture lamellaire imitant celle de la nacre. Nous avons étudié des composites à base de fibrilles de cellulose aléatoirement orientées dans le plan, puis alignées dans une direction pour mieux imiter les parois cellulaires du bois. Les propriétés mécaniques de ces composites bio-inspirés égalent ou surpassent celles de leurs homologues naturels, tout en étant transparents et dans certains cas auto-réparants.
%G English
%2 https://theses.hal.science/tel-01126885/document
%2 https://theses.hal.science/tel-01126885/file/2014STRAE015.pdf
%L tel-01126885
%U https://theses.hal.science/tel-01126885
%~ CNRS
%~ STAR
%~ UNIV-STRASBG
%~ INSA-STRASBOURG
%~ INC-CNRS
%~ SITE-ALSACE
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