Where PhDs and companies meet
Menu
Login

Already registered?

New user?

Structure et auto-organisation de polymères conducteurs en films ultraminces

ABG-93565 Master internship 6 months Gratification pour stage M2
2020-09-16
Laboratoire de Physicochimie des Polymères et des Interfaces (LPPI)
Neuville sur Oise Ile-de-France France
  • Physics
  • Chemistry
  • Materials science

Employer organisation

Le Laboratoire de Physicochimie des Polymères et des Interfaces (LPPI - EA2528) regroupe des enseignants-chercheurs de divers profils : polyméristes, électrochimistes, chimistes inorganiciens, physiciens des surfaces et interfaces.
Nos principaux savoir-faire concernent les réseaux (interpénétrés) de polymères et les (macro)molécules π-conjuguées (ou polymères conducteurs électroniques), avec la spécificité d'aller de la synthèse et la caractérisation physicochimique des matériaux à leur intégration dans des dispositifs, ensuite étudiés.

Ces compétences et notre pluridisciplinarité nous permettent aujourd'hui de proposer des solutions innovantes, voire des ruptures technologiques, sur des problématiques transversales et fédératrices nécessitant des matériaux structurels, fonctionnels ou stimulables. Aujourd'hui cette démarche est principalement appliquée aux problématiques de stockage et conversion de l'énergie, aux matériaux "stimulables" ainsi que, plus récemment, à la préservation et la restauration du patrimoine matériel.

Description

Ce sujet de Master 2 a pour objectif l’élaboration et la caractérisation de films ultraminces de polymères conducteurs électroniques, les poly(3-alkylthiophenes) (P3AT). Les P3AT régio-réguliers sont des polymères conducteurs rigides largement utilisés dans l’élaboration de différents dispositifs tels que les transistors à effet de champ ou les cellules photovoltaïques, ou encore comme revêtements de surface pour moduler le mouillage ou pour des applications en biologie en raison de leur biocompatibilité [1, 2, 3, 4]. Les performances des dispositifs dépendent fortement de l’arrangement du polymère. Les interactions(π-π) entre chaînes conduisent à la formation de films minces semi-cristallins à température ambiante au sein desquels le polymère a tendance à s’organiser sous forme de nanofibres. Néanmoins le degré d’organisation dépend fortement des conditions de mise en œuvre (méthode de dépôt, solvant, concentration…). Ainsi il est donc important d’utiliser des techniques d’élaboration des films permettant de contrôler l’organisation des chaines. La méthode de Langmuir peut ainsi fournir une voie alternative intéressante au dépôt par spincoating ou drop-casting généralement utilisé pour l’élaboration de dispositifs. Elle repose sur la formation d’un film monomoléculaire à l’interface eau-air puis son transfert sur un substrat solide permettant ainsi d’obtenir des revêtements polymères. Le projet de stage est d’étudier les mécanismes d’auto-organisation de ces systèmes à l’interface eau-air puis en monocouches transférées sur substrat solide. L’ objectif sera d’étudier l’influence du moment dipolaire des chaînes pendantes et donc de leur caractère hydrophobe sur la structure de films de Langmuir de P3AT. Ainsi, des couches de Langmuir de P3AT de différentes longueurs de la chaîne latérale et différentes fonctionnalités à l’extrémité de cette chaîne (CH3, COOH, COOK) seront élaborées. Dans un premier temps, la caractérisation de ces films sera effectuée à l’interface eau-air par des mesures d’isothermes de compression et des observations à l’échelle mésoscopique par microscopie à l’angle de Brewster. La structure des films de Langmuirsera également analysée in situ sur la ligne SIRIUS du synchrotron Soleil par diffusion aux petits angles et diffraction des rayons X sous incidence rasante (GISAXS et GIWAXS) mais aussi par réflectivité spéculaire des rayons X. Dans un second temps, ces monocouches seront transférées sur substrat solide par la technique de LS classique ou inverse. Des analyses en microscopie à force atomique (AFM) de la topographie mais aussi des propriétés nano-mécaniques (adhésion, module d’Young) seront alors réalisées.

 

Références :

[1] X. Ji , A. El Haitami, F. Sorba, S. Rosset, G. T.M. Nguyen, C. Plesse , F. Vidal , H. R. Shea, S. Cantin; Sensors Actuators B Chem 261, 135–143 (2018).

[2] S. Oh, M. Yang, J. Bouffard, S. Hong, S.-J. Park; ACS Appl. Mater. Interfaces 9, 12865–12871 (2017).

[3] K. S. Ahn, H. Jo, J. B. Kim, I. Seo, H. H. Lee, D. R. Lee; ACS Appl. Mater. Interfaces 12, 1142–1150 (2020).

[4] V. V. Korolkov, A. Summerfield, A. Murphy, D. B. Amabilino, K. Watanabe, T. Taniguchi, P. H. Beton; Nature Com. 10, 1537 (2019).

Profile

Profil du candidat : Master en physique et/ou chimie. Une formation ou expérience dans le domaine des matériaux polymère sera appréciée.

Starting date

Dès que possible
Partager via
Apply
Close

Vous avez déjà un compte ?

Nouvel utilisateur ?

More information?

Get ABG’s monthly newsletters including news, job offers, grants & fellowships and a selection of relevant events…

item1 item1
item1
They trusted us