Le confinement chamboule aussi les polymères !

 Les films minces de polymère sont largement étudiés en raison de leurs innombrables applications technologiques et industrielles comme les revêtements protecteurs, les lubrifiants, les couches adhésives, les couches isolantes en micro-électronique… Lorsque l’épaisseur de ces films diminue et se rapproche des dimensions caractéristiques des chaines individuelles de polymère, les effets de confinement et les interactions dues à la présence de deux interfaces sont susceptibles de modifier profondément diverses propriétés physico-chimiques. Au cours des deux dernières décennies, de nombreuses études ont montré que la température de transition vitreuse (Tg), le coefficient d’expansion thermique (CTE), le vieillissement physique ou bien le mouillage sont profondément modifiés par rapport à leur homologue massif. Parmi ces propriétés clés, les variations éventuelles de la densité restent fortement controversées et débattues car la plupart des évaluations récentes l’ont été indirectement par des méthodes tributaires d’un modèle spécifique (ellipsométrie, XRR…). Récemment, deux équipes du Centre de recherche Paul Pascal (CNRS/Université de Bordeaux) et de l’Institut de recherche Dupuy de Lôme (CNRS/Université de Bretagne Sud) ont récemment résolu cette énigme en développant une nouvelle technique expérimentale de dissolution de films plastiques monitorée par une microbalance à quartz (QCM). Cette approche a permis de mesurer directement des changements subtils de densité en fonction de l’épaisseur pour des films de deux polymères très courants: le Polystyrène (PS) et le Polyméthacrylate de méthyle (PMMA). Ces travaux novateurs ont clairement montré une variation significative de la densité lorsque l’épaisseur des films est réduite en deçà d’une centaine de nanomètres. Une augmentation pour le PS et une diminution pour le PMMA ont été observées, en accord avec des travaux récents sur la variation des propriétés optiques de ces films.

Article paru sur le site de l’INC

Le confinement chamboule aussi les plastiques !

Contact chercheur

Jean-Paul Chapel