Note ABES Rheological analysis of ultra-thin polymer films : viscoelastic properties investigation from improved experimental inflation technique coupled with interfeometric microscopy and finite element method Modélisation et étude expérimentale des propriétés viscoélastiques de films polymères ultra-minces par technique de gonflement couplée à la microscopie interférométrique Films polymères ultrafins Technique de gonflage par microbulles Interférométrie Méthode des éléments finis Polystyrène Poly(acétate de vinyle) Ultrathin polymer films Microbubble inflation technique Interferometry Finite element method Polystyrene Poly(vinyl acetate) 530.427 5 531.382 547.8 Élasticité Polymères Propriétés mécaniques Couches minces Cette thèse est axée sur l'étude du comportement des films polymères ultraminces et en particulier sur leurs propriétés mécaniques dans différentes conditions environnementales telles que la température, la pression et l'humidité. Le premier polymère utilisé dans ce travail est le polystyrène (PS) afin d'étudier l'influence de différents niveaux de pression et le comportement du film polymère en réponse à la pression appliquée. Le deuxième polymère, le poly(acétate de vinyle) (PVAc), a été utilisé pour étudier l'influence de différents niveaux d'humidité sur le comportement des films ultraminces de PVAc sous la pression constante appliquée. Enfin, la méthode des éléments finis (FEM) a été utilisée dans l'environnement Marc Mentat pour simuler l'expérience et obtenir les propriétés mécaniques qui ne sont pas disponibles à partir de l'expérience. En particulier, nous nous concentrons sur l'effet de fluage des films polymères ultraminces et l'atteinte du point de seuil, dans le but d'essayer de comprendre les deux processus et la transition entre eux, tant du point de vue expérimental que de la modélisation. Le chapitre 2 présente une vue d'ensemble de la littérature, les principales caractéristiques des propriétés mécaniques et physiques des films confinés par rapport à la masse, ainsi que les méthodes d'étude et de caractérisation. Le chapitre 3 présente les matériaux et les méthodes utilisés dans ce travail. Ensuite, le chapitre 4 contient les résultats et l'analyse des expériences sur les films PS et PVAc. Les résultats et les détails des simulations sont présentés dans le chapitre 5. Enfin, les conclusions et les perspectives du projet sont données dans le chapitre 6. The thesis is focused on the investigations of the behavior of ultrathin polymer films and in particular on their mechanical properties under different environmental conditions such as temperature, pressure and humidity. The first polymer that was used in this work is Polystyrene (PS) in order to investigate the influence of different pressure levels and how the polymer film behaves in response to the applied pressure. The second polymer, Poly(vinyl acetate) (PVAc) was used to investigate the influence of different humidity levels on the behavior of ultrathin PVAc films under the applied constant pressure. Finally, the Finite Element Method (FEM) was used in the Marc Mentat environment to simulate the experiment and to obtain the mechanical properties that are not available from experiment. In particular, we concentrate on the creep effect of ultrathin polymer films and the reaching of the threshold point, with the aim of trying to understand both processes and the transition between them from both, the experimental and modeling points of view.In Chapter 2 an overview of the literature is given together with the main features of the mechanical and physical properties of confined films in comparison to the bulk, as well as the methods of their investigation and characterization. Chapter 3 presents the materials and methods used in this work. Then, Chapter 4 contains the results and analysis of the experiments on the PS and PVAc films. The results and details of simulations are presented in Chapter 5. Finally, the conclusions and perspectives of the project are given in Chapter 6. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 29463142 Université de Strasbourg Strasbourg 2024-12-31 https://theses.hal.science/tel-04519815 application/pdf 5661900 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2022/SHPIRUK_Anastasiia_2022_ED182.pdf http://www.theses.fr/2022STRAE024/abes https://theses.hal.science/tel-04519815 https://theses.hal.science/tel-04519815 https://theses.hal.science/tel-04519815 Shpiruk Anastasiia 1994-07-10 FR 275948234 0EFB1S02KA6 21713152 4200002 https://theses.fr/2022STRAE024 2022STRAE024 https://doi.org/10.70675/84d945c0zc226z4292z8419zf2383534de02 2022-01-24 Physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Rubin Anne MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 118364138 Coret Michel MADS_PRESIDENT_DU_JURY 164356746 Flury Manuel MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 07597827X Coret Michel MADS_RAPPORTEUR_1 164356746 Le Bourhis Éric MADS_RAPPORTEUR_2 094945411 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 182 156500019 Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 156774062 167 ddc:530 ddc:540 Rubin Anne Coret Michel Flury Manuel Coret Michel Le Bourhis Éric École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut Charles Sadron (Strasbourg) PDF 29463142