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Institut des Matériaux de Paris Centre
IMPC - Fédération de Recherche 2482

LSIMM (UMR 7615)

Les Sciences de la Matière Molle étudient des objets dont les propriétés macroscopiques sont fortement corrélées à leur structure mésoscopique. L’importance actuelle de cette discipline repose beaucoup sur la compréhension et l’élaboration maîtrisée d’objets aux échelles submicrométriques. Les concepts de base mûrissent depuis une quinzaine d’années, notamment sous l’impulsion de Pierre-Gilles de Gennes. Ils s’appuient sur des domaines aussi divers que la physique statistique, la mécanique, l’hydrodynamique, la physicochimie des surfaces ou la chimie. Ils irriguent maintenant des champs nouveaux comme la physique du vivant – marginale dans notre laboratoire – mais aussi un grand nombre de problématiques industrielles diverses, en particulier pour l’industrie chimique (matériaux polymères, ciments, colles, détergences…).

Dans ce contexte, notre laboratoire s’appuie sur ses compétences variées pour élucider les liens entre objets complexes (dont les tailles caractéristiques sont comprises entre la dizaine de microns et la dizaine de nanomètres) et leurs propriétés macroscopiques.

Dans cette page

Activités de recherche

L’unité travaille sur l’élaboration de concepts de base dans ce domaine - en restant focalisée autour des comportements mécaniques des systèmes complexes s’attache à résoudre des questions d’intérêt industriel, au carrefour des disciplines traditionnelles de la physico-chimie et du génie chimique. C’est ce champ nouveau que nous appelons ingénierie de la matière molle.

Mots-clés

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Equipes et thématiques de recherche

Le SIMM se compose de 3 équipes de recherches et d’une plateforme mécanique

CAID : Colloïdes, Assemblages et Interfaces Dynamiques

Une originalité de notre recherche est une focalisation sur les systèmes macromoléculaires stimulables. En effet, la chimie offre de nombreux outils pour rendre une structure mésoscopique, et donc la propriété macroscopique qui en dépend, sensible à une stimulation physique externe (lumière, température…). Dans notre équipe, les chimistes et les physiciens travaillent donc en collaboration étroite.

Activités pouvant se décliner selon trois directions

  • Assemblages organo-minéraux (contrôle de la stabilité et de la rhéologie des suspensions par les polymères)
  • Transferts (séchage et mouillage)
  • Interfaces stimulables (mousses et émulsions)

Soft Polymer NetworkS

La spécificité de notre équipe au sein du laboratoire est de se focaliser sur la physico-chimie et les propriétés des polymères, autrement dit nous mettons au centre de notre réflexion la notion de macromolécule flexible : en tant que ressort entropique, en tant que squelette pour fonctionnaliser le matériau et comme un élément pour former des réseaux plus complexes.

Matière Molle Hors Equilibre

Dans l’équipe « Matière molle hors d’équilibre », nos recherches se focalisent sur des systèmes pour lesquels une échelle mésoscopique contribue fortement à des propriétés aussi diverses que la plasticité, le frottement ou le renforcement. Les phénomènes mis en jeu concernent la physique des verres, celle des interfaces ou la mécanique des systèmes hétérogènes.

 

Plateforme mécanique de l’UMR7615

Elle est commune à la l’Institut des matériaux de Paris Centre et à la Fédération Dynamique des Systèmes Complexes hors-équilibre de l’Université Pierre et Marie Curie, pour toute caractérisation mécanique de solides et de liquides. Cette plateforme est équipée de huit rhéomètres, d’un viscosimètre capillaire, de deux analyseurs mécaniques dynamiques (DMA) et de trois machines de traction.

Projets en cours

Récompenses

Le travail sur les mousses gélifiées mis à l'honneur sur le site Physics de l'American Physical Society

Lors de la conférence International Soft Matter Conference de Grenoble du 12 au 14 Septembre dernier, Cécile Monteux, chercheuse au laboratoire, a présenté un travail sur la génération et la (...)

Pascaline Hayoun, reçoit la bourse l'Oréal Unesco pour les Femmes et la Science

Pascaline Hayoun, docteur UPMC-Sorbonne Universités en physique des matériaux a soutenu sa thèse en septembre dernier au laboratoire SIMM et reçu un Prix L’Oréal-Unesco pour les femmes et la science (...)

Avancées scientifiques, résultats marquants

L’unité, centrée autour des sciences (physique et chimie) et de l’ingénierie de la matière molle, s’appuie sur des compétences réellement multidisciplinaires : élaboration de systèmes, développement de techniques originales, maîtrise de la mesure des propriétés (en particulier mécaniques). Elle cherche à développer des concepts nouveaux, en s’inspirant et en répondant aux toujours plus nombreuses situations rencontrées dans ce domaine (notamment dans le cadre industriel).

La diversité de notre équipement permet de caractériser une très large gamme de matériaux allant des formulations très fluides aux matériaux très rigides en passant par des gels mous, fluides à seuil, suspensions colloïdales plus ou moins concentrées, des pâtes, des matériaux granulaires ainsi que des élastomères renforcés.

Ecoles doctorales

388

Partenariats scientifiques
Locaux

Des projets de recherches académiques dans le cadre de thèses financées par le Ministère de la Recherche et par l’Agence Nationale de la Recherche,

Internationaux

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Partenariats industriels

Des collaborations industrielles avec des grands groupes mais aussi des petites entreprises. Ces collaborations ont également lieu dans le cadre de thèses et de stages post-doctoraux mais sont parfois ponctuelles.

Des expertises industrielles sur des systèmes très variés, des enseignements de travaux pratiques

Brevets

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Principaux équipements

La Plateforme mécanique de l’UMR7615 est commune à la l’Institut des matériaux de Paris Centre et à la Fédération Dynamique des Systèmes Complexes hors-équilibre de l’Université Pierre et Marie Curie, pour toute caractérisation mécanique de solides et de liquides. Cette plateforme est équipée de huit rhéomètres, d’un viscosimètre capillaire, de deux analyseurs mécaniques dynamiques (DMA) et de trois machines de traction.

  • Viscosimètre capillaire à dilution automatique (Schott AVS360)
  • Rhéomètres déformation ou contrainte imposée (Low-Shear 30, Carri-med CSR, TA Instruments AR1000, Haake RS600, Anton Paar MCR501, Rhéométric RFS II, Rhéométric RDA II, TA Instruments ARES)
  • Machines de traction :Zwick HC25, Inston 5565, MTS 810 (2 machines)
  • Analyseurs Mécaniques Dynamiques (DMA) : Outils non conventionnels - Fluctuation de surface - Diffusion multiple de la lumière
Principales publications
  • Probing the Mechanical Strength of an Armored Bubble and Its Implication to Particle-Stabilized Foams.
    Nicolas Taccoen, François Lequeux, Deniz Z. Gunes, Charles N. Baroud.
    Physical Review X, American Physical Society, 2016, 6 (1), pp.011010. <10.1103/PhysRevX.6.011010>.
  • Consolidation of artificially degraded polyurethane ester foam with aminoalkylalkoxysilanes.
    Eleonora Pellizzi, Agnès Lattuati-Derieux, Jean-Baptiste D'Espinose de Lacaillerie, Bertrand Lavédrine, Hervé Cheradame.
    Polymer Degradation and Stability, Elsevier, 2016, 129, pp.106-113. <10.1016/j.polymdegradstab.2016.04.007>. Impact of pressure on plastic yield in amorphous solids with open structure.
    B. Mantisi, G. Kermouche, E. Barthel, A. Tanguy.
    Physical Review E : Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, American Physical Society, 2016, 93 (3), pp.033001. <10.1103/PhysRevE.93.033001>.
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