Layer-by-layer assembly of strong bio-inspired nanocomposites
Assemblage couche-par-couche de nano-composites bio-inspirés
Multicouches de polyelectrolytes
Bio-mimétique
Matériaux hiérarchiques
Propriétés mécaniques
Films ultrafins
Auto-réparant
Microfibrilles de cellulose
Architectures multimateriaux
Polyelectrolyte multilayers
Bio-mimicry
Hierarchical materials
Mechanical properties
Ultrathin films
Self-healing
Microfibrillated cellulose
Multimaterial architectures
547.7
660.29
Polyélectrolytes
Couches de Langmuir-Blodgett
Cellulose
Polyvinylamides
Composites à fibres
Matériaux hybrides
Propriétés mécaniques
Les performances exceptionnelles des composites naturels comme la nacre ou le bois émergent de l’arrangement précis d’éléments souples et rigides à l’échelle nanométrique. L’assemblage couche-par-couche permet la fabrication de films avec un contrôle nanométrique de l’organisation et de la composition. Ce travail décrit l’assemblage et les propriétés de nouveaux nano-composites contenant des nano-renforts 1-D (fibrilles de cellulose) et 2-D (plaquettes d’argile). Nous avons combiné les argiles avec une matrice extrêmement souple de poly(diméthylsiloxane) dans une architecture lamellaire imitant celle de la nacre. Nous avons étudié des composites à base de fibrilles de cellulose aléatoirement orientées dans le plan, puis alignées dans une direction pour mieux imiter les parois cellulaires du bois. Les propriétés mécaniques de ces composites bio-inspirés égalent ou surpassent celles de leurs homologues naturels, tout en étant transparents et dans certains cas auto-réparants.
Natural materials such as nacre or wood gain their exceptional mechanical performances from the precise organisation of rigid and soft components at the nano-scale. Layer-by-layer assembly allows the preparation of films with a nano-scale control over their organisation and composition. This work describes the assembly and properties of new nano-composites containing 1-D (cellulose nano-fibrils) and 2-D (clay nano-platelets) reinforcing elements. The clay platelets were combined with an extremely soft matrix (poly(dimethylsiloxane)) to mimic the lamellar architecture of nacre. Cellulose based composites with a random in plane orientation of the fibrils were studied first, later we aligned the fibrils in a single direction to mimic further the cell wall of wood. The mechanical properties of these bio-inspired composites match or surpass those of their natural counterparts, while being transparent and in one case self-repairing.
Electronic Thesis or Dissertation
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en
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32025339
Université de Strasbourg
Strasbourg
2015-12-31
https://theses.hal.science/tel-01126885
application/pdf
31942094
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2014/Merindol_Remi_2014_ED182.pdf
http://www.theses.fr/2014STRAE015/abes
https://theses.hal.science/tel-01126885
https://theses.hal.science/tel-01126885
https://theses.hal.science/tel-01126885
https://theses.hal.science/tel-01126885
Merindol
Rémi
1987-06-26
FR
182042707
21117634
https://theses.fr/2014STRAE015
2014STRAE015
https://doi.org/10.70675/6ff49619z3e2bz4eb9zb8b1z70848b7952f6
2014-09-22
Chimie physique
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Félix
Olivier
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1
166386022
Decher
Gero
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2
070171696
070171696
De Cola
Luisa
MADS_PRESIDENT_DU_JURY
091636035
Schönhoff
Monika
MADS_MEMBRE_DU_JURY_1
184005051
Wågberg
Lars
MADS_RAPPORTEUR_1
178666602
Studart
André
MADS_RAPPORTEUR_2
184004179
École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
MADS_ECOLE_DOCTORALE_1
PH
156500019
Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....)
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167
156774062
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Félix
Olivier
Decher
Gero
De Cola
Luisa
Schönhoff
Monika
Wågberg
Lars
Studart
André
École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg)
Institut Charles Sadron (Strasbourg)
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32025339