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.