Matériaux souples

Les matériaux souples nous entourent, qu’il s’agisse des aliments que nous mangeons (beurre, mayonnaise, yaourt), des écrans que nous regardons (cristaux liquides) ou même de notre propre corps (peau, sang, membranes cellulaires). Ces matériaux sont présents dans un état entre le liquide et le solide et sont caractérisés par leurs propriétés physiques qui sont structurées par des énergies comparables aux conditions ambiantes. Leur comportement macroscopique est le résultat d’interactions à l’échelle mésoscopique, l’organisation collective des atomes et des molécules.

A l’EPFL, la recherche sur la matière molle couvre une grande diversité de matériaux, des polymères aux hydrogels granulaires, et des fibres aux matériaux biologiques à base d’ADN. Pour les applications électroniques, optoélectroniques et électromécaniques, nos scientifiques synthétisent des dispositifs en couches minces à partir de matériaux organiques fonctionnels. Nous explorons les techniques de polymérisation chimique pour préparer des revêtements fonctionnels pour les biomatériaux et les applications de détection et nous essayons de comprendre la structure complexe, la physique et la chimie des brosses de polymères. La structure et les propriétés des matériaux supramoléculaires sont déterminées par les interactions intramoléculaires et relèvent donc intrinsèquement de la matière molle. Nos chercheurs conçoivent des matériaux à double caractère hydrophile/hydrophobe et étudient la coexistence de ces états. En analysant l’équilibre entre l’ordre et le désordre dans les matériaux, nous visons à développer de nouveaux matériaux supramoléculaires et des précurseurs métastables pour les nanomatériaux de carbone. En utilisant des technologies de pointe en microfluidique, nous employons des gouttes d’émulsion pour produire des hydrogels granulaires dont la composition varie localement. Nous étudions comment la structure et la composition locale de ces hydrogels granulaires influencent leurs propriétés mécaniques dans le but de fabriquer des matériaux granulaires actifs qui réagissent à des stimuli externes. Des matériaux composites intelligents, capables de combiner des propriétés structurelles et fonctionnelles, et des composites biodégradables pour des applications d’emballage et d’ingénierie sont actuellement développés dans notre institut. En outre, nous concevons des matériaux structurels et d’emballage, des technologies d’encapsulation pour les cosmétiques, de nouveaux adhésifs, des cristaux liquides, des surfaces fonctionnelles et des systèmes de délivrance de médicaments qui fonctionnent avec une précision de l’ordre du nanomètre.

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