Synthèse de copolymères biodégradables et étude de leur macro- et nanostructuration en vue de l'obtention de matériaux à porosités hiérarchiques

par Nikola Toshikj

Projet de thèse en Chimie et Physico-Chimie des Matériaux

Sous la direction de Jean-Jacques Robin et de Sébastien Blanquer.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Sciences Chimiques (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-....) , en partenariat avec ICGM - Institut Charles Gerhardt de Montpellier (laboratoire) et de IAM - Ingénierie et Architectures Macromoléculaires (equipe de recherche) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    Le développement de matériaux polymères tridimensionnels (3D) poreux avec une structuration bien définie et contrôlée suscite toujours un intérêt considérable dans de nombreux domaines comme l'énergie (stockage, catalyse hétérogène, etc.), la médecine (ingénierie tissulaire, pharmacie, etc.) ou encore l'environnement (adsorption/séparation, etc.). Ce projet consiste à développer une approche innovante pour concevoir spécifiquement des objets structurés 3D dans lesquels il existe une porosité contrôlée, bien définie et hiérarchisée avec des nanopores (10-100 nm) et des macropores (> 50µm). Ce concept constitue un défi scientifique qui n'a jamais encore été réalisé et qui constituera une réelle amélioration par rapport aux matériaux poreux existants. L'approche va consister à (i) utiliser des copolymères séquencés amphiphiles biodégradables spécifiquement synthétisés avec un comportement physico-chimique maitrisé pouvant former une ségrégation de phases nanométriques bien définies et (ii) les transformer en objets structurés contrôlés par fabrication additive 3D tel que la stéréolithographie (SL). SL est une méthode de fabrication 3D à haute résolution qui peut créer une grande variété de structures avec une distribution de macropores contrôlée. Au travers de ce concept innovant, nous attacherons une importance particulière à utiliser des approches de synthèses propres et peu ou pas toxiques dans le but de générer un matériau copolymère totalement dégradable et non nocif. Ce projet sera mené au sein d'une équipe d'accueil (Institut Charles Gerhardt- Ingénierie et Architectures Macromoléculaires) experte en chimie et physico-chimie des copolymères et disposant de l'équipement nécessaire pour accompagner ce projet.

  • Titre traduit

    Synthesis of biodegradable copolymers and study of their macro- and nanostructuration toward the generation of materials with hierarchical porosity


  • Résumé

    The development of porous tridimensional (3D) polymers with well-defined and controlled structuration still attracts considerable interest in many disciplines including energy (storage, heterogeneous catalysis, etc), healthcare applications (regenerative medicine, pharmaceutics, etc) and environment (adsorption/separation processes, etc). This project proposes an innovative approach to specifically design 3D external structured objects in which there is a controlled, well-defined and hierarchical porosity with both nanopores (10-100 nm) and macropores (> 50 µm). This overall structural control can significantly improve the performance compared to existing porous materials. The approach will consist in (i) using specifically synthetized biodegradable amphiphilic block copolymers with controlled physical chemistry behavior that are able to segregate into well-defined nanophases and (ii) processing them into controlled structured objects through additive manufacturing such as the stereolithography (SL). SL is an advanced high-resolution manufacturing method that can create a wide variety of 3D structures with controlled macropore distribution. Through this innovative concept, we will attach particular importance to use synthetic approaches that are non-toxic or non-polluting in order to generate a completely degradable and non-toxic copolymer material. This project will be carried out under ideal conditions within a research team expert in chemistry and physico-chemistry of copolymers (Charles Gerhardt Institute - Engineering and Macromolecular Architectures).