Projet ANR-10-JCJC-0801 – MaCriLiMa : Matériaux Cristaux Liquides Magnétiques
Programme : JCJC : Sciences de l'information, de la matière et de l'ingénierie :  Chimie du solide, colloïdes, physicochimie (JCJC SIMI 8) 2010
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Madame Barbara LONETTI (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE MIDI-PYRENEES)
Partenaires : Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique
Montant : 220000.0 euros
Durée : 36 mois
Résumé : Les matériaux hybrides organique-inorganique, qui répondent à un champ magnétique, sont de plus en plus étudiés comme alternative aux plus anciens réseaux magnétiques rigides, généralement caractérisés par une faible flexibilité et de faibles changements de forme. 
À l'heure actuelle, la principale méthode pour obtenir de tels matériaux consiste à mélanger une matrice organique déformable et un composant inorganique, sensible aux champs externes (le plus souvent des particules de fer de taille micro- ou nano- métrique).
Des nouvelles propriétés, telles que le changement de forme (par chauffage induit électromagnétiquement sur des polyuréthanes ou polyacrylates à mémoire de forme dopés avec des particules magnétiques) et un module élastique ajustable (le cas de réseaux de polysiloxanes dopés et réticulés en présence d'un champ magnétique), sont visées par exemple.
Lors de l'élaboration de ces composites, il est nécessaire d’éviter la séparation de phase entre les deux composants incompatibles. Ceci est généralement obtenu par enrobage des nanoparticules inorganiques avec des ligands organiques, mais aucune attention n’est dédiée à l’obtention d’interactions plus intimes. L'utilisation d'un matériau élastomère, contenant des groupes qui interagissent avec les nanoparticules et peuvent répondre à un champ magnétique, pourrait produire des effets plus forts en terme de changement de forme et propriétés élastiques anisotropes.
Les groupes cristaux liquides possèdent  ces caractéristiques. Les études sur les cristaux liquides à faible masse molaire dopés avec des particules magnétiques ont déjà démontré la possibilité d'effets coopératifs, qui se traduisent par des plus faibles valeurs de champs magnétiques nécessaires à aligner les mésogènes.
Ces effets, observés dans le cas des petites molécules, pourraient être exploités dans les matériaux élastomères cristaux liquides. Le couplage des avantages inhérents des nanoparticules magnétiques et des groupes cristaux liquides pourrait produire des matériaux aux propriétés magnétiques et comportement orientationnel intéressants, tout en apportant les propriétés mécaniques, qui sont essentielles pour des applications telles que les actionneurs.
Cette approche combine les avantages des élastomères cristaux liquides (bonnes propriétés élastiques, possibilité de changements de forme conséquents et réversibles, caractère anisotrope dans un intervalle de température) à l'action ‘sans fil’ d'un champ magnétique. 
La recherche sur ce sujet n’est qu'à ses débuts et encore immature: trois publications sur les polymères et les élastomères cristaux liquides dopés sont sorties au cours des trois dernières années. 
L'une d’entre elles est issue du travail de la coordonnatrice du projet au cours de la dernière année: il a été démontré (i) la faisabilité d'un nouveau matériau polymère cristal liquide aux propriétés magnétiques très prometteuses, et que (ii) la réorientation des nanoparticules dans une matrice mésomorphe est améliorée après application d'un champ magnétique. 
La structure microscopique du matériau n'est pas bien caractérisée et les interactions entre la matrice (les groupes mésogènes et les groupes en interaction, la chaîne polymère) et les nanoparticules ne sont pas encore comprises. En outre, le rôle des groupes cristaux liquides dans l'organisation des nanoparticules magnétiques et la possibilité en résultant de renforcer et moduler le changement de forme ne sont pas été étudiés jusqu’à présent.
MaCriLiMa est alors un projet multidisciplinaire dont l'accomplissement a besoin d’expertises complémentaires dans (a) la synthèse et la caractérisation des systèmes organisés, polymères et élastomères cristaux liquides (membres des IMRCP, Toulouse), (b) la synthèse et la caractérisation des nanoparticules magnétiques (membres du LPCNO, Toulouse) ; (c) l'étude de l'évolution de l'organisation microscopique de l'échantillon sous champ magnétique (participants IMRCP, Toulouse).