Modélisation des interactions gros grains polymères polymères

L’innovation dans le domaine des pneumatiques est une préoccupation majeure pour proposer des matériaux toujours plus performants. Dans ce contexte, le contrôle et la compréhension des phénomènes microscopiques qui régissent la structure des élastomères sont des enjeux cruciaux pour optimiser les propriétés macroscopiques de ces matériaux.

Pour atteindre ces objectifs, le projet de recherche que nous proposons consiste à développer des modèles de changement d’échelle dans des logiciels de simulation, prenant en compte les spécificités moléculaires des longues chaînes de polymères enchevêtrés.

A partir de simulations en dynamique moléculaire atomistique, on cherchera à modéliser les interactions entre gros grains. La difficulté consiste à obtenir un modèle utilisable à différentes pressions (densité, compressibilité) et différentes compositions (copolymères statistiques, plastifiants). Le modèle à développer, tenant compte de la densité et de la composition locales et/ou d’effets mémoire, devra reproduire fidèlement la structure d’un fondu de polymère, depuis l’échelle du monomère jusqu’à l’échelle de la chaîne (rayon de giration, enchevêtrements).

Les simulations réalisées ensuite à l’échelle gros grains (dissipative particle dynamics, DPD) serviront à fournir les paramètres nécessaires aux simulations aux échelles encore supérieures (slip links).

La thèse se déroulera à l’Institut de Chimie de Clermont-Ferrand, dans le cadre du laboratoire commun SimatLab, dont les tutelles sont l’Uuniversité Clermont Auvergne, le CHU, le CNRS et Michelin.

Nous recherchons un candidat de niveau master II avec de solides connaissances dans les domaines de la physique des polymères et de la simulation numérique des matériaux