Ce travail a porté sur l'étude des propriétés des monocouches de copolymères diblocs neutres-chargés de poly(tert-butylstyrène)/poly(styrène sulfonate) à l'interface eau/air. Conformément aux modèles théoriques, l'étude des isothermes de compression des monocouches a permis de montrer que les chaînes chargées ancrées à l'interface ont une conformation de type brosse osmotique aux aires moléculaires étudiées. Nous montrons aussi l'importance du solvant d'étalement sur les isothermes de pression de surface et une restructuration de l'interface à forte compression qui apparaît sous la forme d'une relaxation de la pression de surface. Les observations de la monocouche par microscopie à l'angle de Brewster et diffusion de rayons X ont révélé l'existence d'une instabilité de flambage de l'interface. Lors de sa compression, l'interface se déforme et laisse apparaître des structures de grandes dimensions (5 à 35 micromètres), aisément observables malgré leur faible amplitude (quelques nanomètres). Nous avons montré que l'apparition du flambage résulte d'un échange de molécules entre l'interface et la sous-phase. Nous avons proposé différents mécanismes de déformation de la monocouche qui permettent de rendre compte qualitativement des différentes caractéristiques du flambage comme la dépendance de la taille des structures avec l'épaisseur de la monocouche, la dépendance de la pression d'apparition des structures avec la concentration en copolymère dans la sous-phase et l'insensibilité au sel. L'impossibilité de mesurer directement l'amplitude des structures à l'interface nous a conduit à développer une nouvelle méthode d'observation des monocouches à l'interface eau/air au moyen d'un microscope à force atomique. Les résultats obtenus sur différentes couches à l'interface eau/air montrent ainsi toutes les potentialités de cette nouvelle technique dans l'observation de monocouches présentant des domaines de taille inférieure à 100 nm.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00001306 |
| Date | 13 November 2001 |
| Creators | Dubreuil, Frédéric |
| Publisher | Université Pierre et Marie Curie - Paris VI |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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