Projet ANR-07-JCJC-0020 – MULTICLICK : Application of Click chemistry for the elaboration of hybrid multilayer architectures
Programme : Jeunes chercheuses & jeunes chercheurs (JCJC) 2007
Année de financement : 2007
Coordinateur du projet : UNIVERSITE CLAUDE BERNARD - LYON I (UNIVERSITE CLAUDE BERNARD - LYON I)
Partenaires : Université Claude Bernard - Lyon 1
Montant : 138000.0 euros
Date de début : 2007
Durée : 36 mois
Résumé : "Les unités mixtes de recherche ""Ingénierie des Matériaux Polymères"" (IMP, UMR 5627, Lyon) et le ""Laboratoire Léon Brillouin"" (LLB, UMR 12, Saclay) sont les deux partenaires CNRS impliqués dans ce projet hautement pluridisciplinaire. L'auto-assemblage couche par couche de polymères chargés par voie électrostatique est la technique la plus étudiée et utilisée concernant l'élaboration de revêtements et de colloïdes multicouches. Ce procédé repose sur des interactions spécifiques et séquentielles entre un substrat 2D ou 3D et des polyélectrolytes de charges opposés. Bien qu'il soit aisé de varier les propriétés/applications de ces couches à partir du choix de différents polyélectrolytes, de la nature des contre-ions ou de structures inorganiques chargées, ce procédé majoritairement basé sur des interactions électrostatiques écarte l'utilisation d'une grande partie des matériaux macromoléculaires: les polymères dépourvus de charges. Ceci peut être expliqué par la spécificité et la facilité du procédé de mise en ¿uvre caractérisant les systèmes multicouches polyélectrolytes qui repose principalement sur l'immersion successive de substrats chargés dans des solutions aqueuses contenant des polymères/architectures de charges opposées. -  La proposition associée à cette demande de financement ANR est basée sur une méthode innovante concernant l'élaboration d'architectures multicouches hybrides 2D et 3D (i.e. films minces et nanoparticules respectivement), chaque couche étant assemblée de manière covalente à l'aide de la click chemistry. Cette chimie efficace et versatile est basée sur la cycloaddition catalysée et irréversible d'un alcyne (R-CºCH) et d'un azoture (R-N3) qui aboutit à la formation d'un noyau aromatique 1,2,3-triazole. Elle joue actuellement un rôle important dans l'évolution des matériaux macromoléculaires fonctionnels. Ainsi, sa sélectivité, sa quantitativité, l'absence de résidus et de produits secondaires ainsi que sa tolérance fonctionnelle, aussi bien en milieux aqueux, qu'hydro-alcoolique ou organique, seront autant d'avantages qui seront mis à profit pour mener ce projet à terme. -  Des copolymères statistiques possédant des fonctions alcyne ou azoture le long de leur chaîne, et des nanoparticules de platine avec des fonctions alcyne recouvrant leurs surfaces seront synthétisées en tant que parties constitutives organiques et inorganiques des architectures 2D et 3D recherchées. Ces briques élémentaires seront assemblées de manière séquentielle par click chemistry. En plus des techniques usuelles de caractérisation de ces objets (RMN, UV, IR, SEC, TGA, DSC, ellipsometrie, SFM, TEM, SEM, XPS, DLS...), la diffraction et la réflectivité des neutrons seront utilisées afin de caractériser rigoureusement les architectures multicouches qui seront élaborées. Ces nouvelles approches pour l'élaboration d'architectures multicouches 2D et 3D seront étendus à d'autres objets issus d'une bibliothèque de composants organiques, inorganiques possédant des fonctions azoture et alcyne. -  Comparée aux méthodes habituelles d'élaborations de films minces multicouches, l'utilisation de la click chemistry va significativement étendre la nature chimique et la diversité des composants de ces nouveaux revêtements et colloïdes ainsi que leurs applications/propriétés potentielles. Ces objectifs pourront être réalisés grâce à la collaboration étroite et complémentaire entre les différents jeunes chercheurs impliqués dans ce projet et le post-doctorant amené à être recruté. Ce projet nécessitera une méthodologie pluridisciplinaire face à des objectifs réalisables et bien identifiés. -  Ce projet ambitieux et innovant aura un impact significatif dans le domaine des revêtements fonctionnels et des nanoparticules hybrides. Ce sera une forte contribution à l'originalité des thèmes abordés par l'IMP et le LLB. Cette collaboration hautement bénéfique contribuera dans le futur à l'émergence d'autres actions conjointes impliquant recherche, enseig