Muscles artificiels photoluminescents à base d'élastomère cristal liquide mécanochrome

par Bin Ni

Projet de thèse en Chimie Moléculaire

Sous la direction de Min Hui Li et de Michaël Tatoulian.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres en cotutelle avec l'ESCNP , dans le cadre de École doctorale Chimie moléculaire de Paris Centre (Paris) , en partenariat avec Institut de Recherche de Chimie Paris (laboratoire) , Chimie Organométallique et Catalyse de Polymérisation (COCP) (equipe de recherche) et de École nationale supérieure de chimie (Paris) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 11-10-2017 .


  • Résumé

    Dans la nature, les céphalopodes peuvent afficher des motifs de couleurs éblouissants en contractant sélectivement les muscles pour activer de façon réversible les chromatophores (cellules contenant des pigments) sous leur peau. Inspiré par cette fantastique stratégie de coloration, nous souhaitons concevoir des matériaux biomimétiques qui peuvent se contracter de façon réversible sous forme de muscles, et entre temps obtenir une couleur fluorescente ou changer les couleurs de fluorescence de manière contrôlable. Nous utiliserons des muscles artificiels à base de LCE incorporant des molécules luminescentes mécano-sensibles. De nouveaux élastomères sensibles à la chaleur et à la photo seront développés là où des thermiques ou des photostimulants provoquent la contraction ou la déformation réversible du matériau, cette contraction ou déformation induisant des changements de photoluminescence du matériau. La polymérisation par photopolymérisation et plasma sera utilisée pour préparer les LCE. Les systèmes et les modèles micro et nanométriques seront explorés. Les matériaux et les méthodes développés contribueront au domaine des affichages non traditionnels pour des applications aussi diverses que l'électronique extensible, les dispositifs d'éclairage pliables, la camouflage dynamique et la microfluidique et nanofluidique avancée et intelligente.

  • Titre traduit

    Photoluminescent artificial muscles based on mechano-chromic liquid crystal elastomer


  • Résumé

    In nature, cephalopods can display dazzling patterns of colors by selectively contracting muscles to reversibly activate chromatophores (pigment-containing cells) under their skins. Inspired by this fantastic coloring strategy, we want to design biomimetic materials that can contract reversibly as muscles, and meanwhile get fluorescently colored or change fluorescence colors in a controllable way. We will use artificial muscles based on LCEs incorporating mechano-responsive luminescent molecules. New thermo- and photo-responsive elastomers will be developed where thermal or photo-stimuli provoke the reversible contraction or deformation of the material, this contraction or deformation inducing changes in photoluminescence of the material. Photo- and plasma- polymerization will be used to prepare the LCEs. Micro- and nano-sized systems and patterns will be explored. The materials and methods developed will contribute to the field of nontraditional displays for applications as diverse as stretchable electronics, foldable lighting devices, dynamic camouflage and advanced and smart microfluidics and nanofluidics.