CommissionEnseignement

Programme

Lundi 12 Mardi 13 Mercredi 14

08:45

09:00

09:40

10:00 Pause café

10:25 Pause café

10:40

11:20

11:40 Discours de clôture

13:10

14:00 14:15

14:00

14:20 Discours d'ouverture 14:40

15:15

15:40 Rafraichissements

16:00 Rafraichissements

17:20

Infos pratiques - Soirée

19:30

23:00

16:20

Interactions ADN, peptides – polymères

Assemblages par coordination métal-

ligand

Systèmes Polymères Reposant sur la Chimie

Covalente Dynamique17:00

17:20

Assemblages par liaisons hydrogène de

petites molécules en macromolécules15:40

16:40

Propriétés rhéologiques des

supramatériaux

15:00

Origines des interactions non

covalentes (solution et l’état solide)

Assemblages hôte-invité multi-stimulables

Interactions hôte-invité dans les

polysaccharides15:20

09:25

Nanostructuration à l’état solide par

assemblages organisés à l’état semi-cristallin

11:05

Etude des constantes d’association en supra

par RMN

10:05

11:45

Auto-assemblage de nano-objets en solution

aqueuse

JUIN 2017

Soirée de Gala

Applications: interactions ioniques

dans les polymères naturels

Conference grand public

Applications: matériaux

nanostructurés transparents

résistants à l’impact

Applications: renforcement des

hydrogels par les liaisons réversibles

Snack / Déjeuner à emporter

Méthodes de caractérisations de systèmes

complexes

Déjeuner

14h20 - Origines des interactions non covalentes en solution et à l’état solide

Frédéric Lortie (Ingénierie des Matériaux Polymères, INSA de Lyon, Lyon)

Dans un premier temps, un rappel sera fait sur l'origine et les propriétés importantes des principales

liaisons à l'origine de la cohésion des matériaux (liaisons covalentes, ioniques, métalliques et non-

covalentes). Ensuite, sera plus spécifiquement décrit le rôle des liaisons non-covalentes sur la structure et

les propriétés des matériaux polymère (cristallinité, propriétés thermomécaniques...), sur la morphologies

des alliages à base de polymère et sur leur solubilité.

15h00 - Polymères supramoléculaires assemblés par liaisons hydrogène.

Laurent Bouteiller (Institut Parisien de Chimie Moléculaire, Université Pierre et Marie Curie, Paris)

Les interactions réversibles telles que les liaisons hydrogène sont utiles dans des contextes variés tels que

l’autoréparation, la mise en œuvre, l’adhésion… Elles permettent de rendre un matériau plus modulable ou

sensible à un stimulus. Dans cette présentation, nous nous intéresserons particulièrement au design

(aspects thermodynamiques et cinétiques) et aux conditions expérimentales (concentration, polarité,

additifs…).

16h00 - Assemblages par coordination métal-ligand

Jean François Gohy (Institute for Condensed Matter and Nanosciences, Université Catholique de Louvain )

Cette présentation va se focaliser sur l’utilisation des complexes terpyridine-ion métallique dans les

architectures macromoléculaires afin d’en contrôler les structures et les propriétés. Différentes stratégies

de synthèse permettant d’introduire le ligand terpyridine au sein de chaines polymères seront présentées.

Ces différentes «briques» polymères fonctionnalisées par la terpyridine seront ensuite auto-assemblées en

différents architectures macromoléculaires complexes. Un intérêt particulier sera porter sur la réalisation

de copolymères séquences et sur l’influence des liens métal-ligand sur l’auto-assemblage de ces derniers

en solution (formation de micelles) et à l’état solide (formation de films minces nanostructurés. L’utilisation

des complexes métal-ligand afin de contrôler les propriétés rhéologiques de gels micellaires sera abordée.

16h40 - Propriétés rhéologiques des supramatériaux

Evelyne van Ruymbecke (Institute for Condensed Matter and Nanosciences, Université Catholique de Louvain)

Le comportement rhéologique des polymères supramoléculaires est extrêmement varié, dépendant de la

nature et composition des réseaux polymères réversibles. Néanmoins, il est possible de classer ces

différents matériaux en fonction de leurs réponses viscoélastiques, et sur base de différents paramètres

tels que leur état d’enchevêtrement, de la position et densité des liens supramoléculaires, et du temps de

vie de ceux-ci. A travers cette présentation, des exemples provenant de chacune de ces catégories seront

présentés et discutés.

8h45 - Nanostructuration à l’état « solide »: assemblages organisés (cristallisation)

Noëlle Billon (Centre de Mise en Forme des matériaux, MINES ParisTech, Sophia Antipolis)

La structuration des polymères et donc leur cristallisation impliquent le développement et "l'optimisation"

des interactions entre molécules. De ces interactions naissent des zones d'espace où des segments de

chaînes sont organisés périodiquement et plus ou moins figés dans une conformation. Ces zones peuvent

être un cristal ou des structures moins bien définies. Autour de considération sur la cristallisation statique

et sur la cristallisation dite induite par la déformation nous rappellerons quelques caractéristiques des

polymères semi cristallins et de l'effet de l'écoulement ou de la déformation.

9h25 - Méthodes de caractérisations de système complexes

Guillaume Sudre (Ingénierie des Matériaux Polymères, Université Claude Bernard, Lyon)

Les techniques de diffusion de rayonnement (rayons X ou neutrons) sont particulièrement utiles pour

déterminer la structure à des échelles de taille typiquement inférieures au micron. Complémentaires aux

méthodes de caractérisation habituelles et présentes dans les laboratoires (spectroscopies, méthodes

thermiques, rhéologie, etc.), elles donnent accès à des paramètres de la morphologie ou de l’organisation

structurale souvent inaccessibles par d’autres méthodes. Après une brève introduction aux concepts

essentiels de ces techniques, quelques exemples choisis parmi des assemblages macromoléculaires non

covalents permettront d’imager les potentialités de la diffusion de rayonnement.

Lundi 12 juin

Polymères supramoléculaires assemblés par liaisons hydrogène

Mardi 13 juin

10h25 - Etude des constantes d’association en supra par RMN

Fréderic Becquart (Ingénierie des Matériaux Polymères, Université Jean Monet, Saint Etienne)

La chimie supramoléculaire appliquée aux polymères connait un fort développement ces quinze dernières

années, en particulier les systèmes supramoléculaires par liaisons hydrogène. Ces systèmes peuvent

avoir des comportements très différents en solution ou en masse selon les forces d'interactions entre

motifs supramoléculaires bien que tous relèvent d'un système thermodynamiquement en équilibre. Les

données thermodynamiques de tels systèmes n'étant pas facilement accessibles expérimentalement, la

spectroscopie et en particulier la R.M.N., permet d'avoir accès à la constante d'équilibre du système

supramoléculaire. Seront donc passés en revue les facteurs et paramètres gouvernant une constante

d'association et comment elle peut se déterminer pour un système donné par RMN. Avant cela, il sera

présenté en préambule ce qu'est une liaison hydrogène et ce qui conditionne sa force.

11h05 - Auto-assemblage en solution de copolymères à blocs biomimétiques

Sébastien Lecommandoux (Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques, Université de Bordeaux)

La description du phénomène d’auto-assemblage des copolymères à blocs en solution et l’étude des

caractéristiques des nano-objets formés sera décrite succinctement d’un point de vue expérimental et

théorique. L’exposé focalisera ensuite sur l’élaboration de structures biomimétiques permettant d’obtenir

des structures de type virus ou cellule synthétiques, et leur pertinence dans les domaines allant de la nano

médecine à la (bio)-chimie ou la catalyse.

14h00 - Assemblages hôte-invité multi stimulables

Patrice Woisel (Unité Matériaux et Transformations, Université de Lille, Lille)

L’objectif de cette présentation sera de mettre en exergue le fort potentiel de la molécule hôte

cyclobis(paraquat-p-phenylene) (CBPQT4+), plus communément appelée Blue Box, pour concevoir des

édifices/matériaux macromoléculaires (multi)stimulables et multi fonctionnels. Plus particulièrement, les

remarquables propriétés de reconnaissance moléculaire de cette molécule cage fortement déficitaire en

électrons vis-à-vis d’entités complémentaires riches en électrons ont été mises à profit pour auto

assembler diverses briques macromoléculaires de manière orchestrée et réversible (sous-stimuli). En

fonction de la nature des briques macromoléculaires impliquées, divers assemblages/matériaux polymères

«dynamiques» colorés ont ainsi pu être échafaudés comme, par exemple, des systèmes micellaires

multistimulables, des thermo/pH senseurs (re)programmables et dotés d’une fonction mémoire, ou bien

encore des hydrogels dont les propriétés d’actuation peuvent être (re)programmées. Lors de cette

intervention, l’élaboration ainsi que le(s) mode(s) de fonctionnement de ces différents matériaux seront

présentés en détail.

14h40 - Interactions hôte-invité dans les polysaccharidesCatherine Amiel (Institut de Chimie et des Matériaux de Paris Est, Université de Paris Est Créteil, Paris)

Les polymères de cyclodextrines permettent d’élaborer des assemblages macromoléculaires en solution

aqueuse grâce à leur capacité à former des complexes d’inclusion avec des invités apolaires. En effet, la

reconnaissance spécifique entre la b-cyclodextrine (b-CD) et un dérivé hydrophobe de type adamantyle a

été utilisée pour bâtir des assemblages nanostructurés à partir du mélange d’un polymère hôte comportant

plusieurs unités cyclodextrines et d’un polysaccharide invité comportant plusieurs groupements lipophiles.

Les interactions multivalentes entre les cavités cyclodextrines et les groupements lipophiles constituent

alors les nœuds temporaires d’un réseau de chaînes connectées. Enfin, un design macromoléculaire

approprié permet de réaliser des nanoassemblages à structure hiérarchique en combinant les interactions

hôte-invité à d’autres interactions non-covalentes telles que hydrophobe ou électrostatique.

Mardi 13 juin

Mercredi 14 juin

15h40 - Assemblages macromoléculaires non covalents : les polymères biologiques et leur auto-

association fonctionnelle

Corinne Nardin (Institut des sciences analytiques et de physicochimie pour l'environnement et les matériaux, UPPA,Pau)

L’auto-assemblage macromoléculaire non covalent est le procédé utilisé par le Vivant pour générer ses

structures fonctionnelles. La biophysique est le domaine dans lequel des études sont conduites dans le

but de comprendre et d’établir les mécanismes qui régissent ce procédé utilisé par la nature. Des approches

biomimétiques permettent, elles, de s’inspirer de la Nature afin de développer des polymères et des

matériaux fonctionnels pour des applications diverses telle que la thérapie génique ou le développement de

biomatériaux. Nous nous intéresserons donc à l’auto-assemblage macromoléculaire non covalent des

polymères biologiques tels que les acides nucléiques ou les séquences peptidiques en lien avec synthèse

de polymères fonctionnels et/ou le développement de biomatériaux.

16h20 - Systèmes Polymères Reposant sur la Chimie Covalente Dynamique

Renaud Nicolaÿ (Matière Molle et Chimie, École Supérieure de Physique et de Chimie, Paris)

Je présenterai des systèmes qui reposent sur la chimie covalente réversible et dynamique. Les concepts

sont très proches de la chimie supramoléculaire (dynamique, association réversible mais les interactions

sont plus énergétiques car nous parlons de liens covalents. Les propriétés des systèmes découlant peuvent

être similaires ou très différentes de celles de systèmes supramoléculaires "conventionnels".

9h00 - Matériaux nanostructurés transparents résistants à l’impact

Pierre Escalé (Groupement de Recherche de Lacq, ARKEMA, Lacq)

Après une présentation d’ARKEMA, je ferai une introduction de la nano-structuration des polymères,

pourquoi et comment ils se structurent et je présenterai quelques exemples d’applications industrielles de

ces copolymères à blocs (Shieldup, Nanostrength dans résine thermodurcissables époxy).

Je terminerai par une présentation sur le PEBAX.

10h00 - Renforcement des hydrogels par les liaisons réversibles

Alba Marcellan (Laboratoire de Sciences et Ingénierie de la Matière Molle, ESPCI Paris UPMC CNRS, Paris)

En exploitant leurs propriétés d'absorption, stockage ou restitution d'eau (ou solvant), les gels sont devenus

indispensables pour des applications telles que super-absorbants, culture hors sol, ingénierie tissulaire. Ces

systèmes sont envisagés comme actionneurs souples, vannes ou capteurs pour la médecine. Toutefois,

leur faible tenue mécanique et la complexité de leur assemblage/collage, limitent encore leur

développement. En utilisant les concepts de physique des polymères, nous développons des gels

"hybrides" modèles lesquels combinent, au sein du réseau de polymère, des jonctions covalentes

(permanentes) et des interactions physiques (réversibles) qui permettent de relaxer les contraintes et de

s'auto-réparer.

10h40 - Interactions ioniques dans les polymères naturels

Jacques Desbrières (Institut des sciences analytiques et de physicochimie pour l'environnement et les matériaux, UPPA, Pau)

De nombreux polymères naturels sont des polyélectrolytes et la présence de charges ioniques le long de

leur squelette macromoléculaire induit des propriétés et des comportements particuliers. D’une part elles

définissent les conditions de leur caractérisation. D’autre part elles permettent des interactions avec des

ions (Ca2+ par exemple), d’autres polyélectrolytes de charge opposée (menant à des complexes

polyélectrolytes) ou d’autres molécules ioniques d’intérêt particulier (tensioactifs par exemple) qui

conduisent à des matériaux susceptibles d’être utilisés dans des applications très diversifiées. Nous

étudierons les caractéristiques de ces interactions et leurs conséquences sur les propriétés spécifiques de

ces entités.