– Diagramme délimitant les conditions conduisant à la formation de gouttes homogènes (a) au cours de la solidification ou mécaniquement instables présentant la formation de flambement (b) ou de fissures (c) –
Les hydrogels sont des structures poreuses tridimensionnelles qui peuvent absorber de grandes quantités d’eau. De plus ce sont des matériaux à la fois mous et fragiles. Ces propriétés s’avèrent très utiles pour de nombreuses applications biologiques, notamment la libération contrôlée de médicaments et l’ingénierie tissulaire. Leurs comportements mécaniques doivent ainsi être adaptables. C’est dans ce contexte qu’une collaboration entre le laboratoire FAST et le LIONS a été entreprise sur des hydrogels à base de particules colloïdales constituant ainsi une structure poreuse homogène. La solidification de dispersions de nanoparticules de silice peut s’effectuer par évaporation du solvant, et par la modification des propriétés physicochimiques du milieu. Ce dernier processus peut être contrôlé par l’ajout d’espèces ioniques à la dispersion. L’étude a été menée à deux échelles. A l’échelle macroscopique, des gouttes d’hydrogel déposées sur un substrat superhydrophobe ont été étudiées. Un diagramme a été élaboré afin de délimiter les conditions conduisant à la formation de gouttes homogènes au cours de la solidification ou mécaniquement instables présentant la formation de fissures ou de plis. A l’échelle microscopique des mesures de diffusion de RX ont été entreprises afin de caractériser les gels formés à l’échelle des particules et notamment leurs interactions.
Soutenance de thèse de S. N’mar le 14 novembre 2023 à 14h au laboratoire FAST (Université Paris-Saclay).
Structuration and deformation of colloidal hydrogels S. N'Mar, L. Pauchard, P. Guenoun, J. P. Renault and F. Giorgiutti-Dauphiné Soft Matter, vol.19, 3348-3356, 2023 https://doi.org/10.1039/D2SM01532C