Missions

Les émulsions eau-dans-eau sont des mélanges ternaires constitués d’eau et de deux polymères hydrophiles incompatibles entre eux. Bien qu’elles présentent un fort potentiel applicatif pour la formulation de produits alimentaires, cosmétiques ou pharmaceutiques compartimentés, leur utilisation est limitée par leur instabilité inhérente. Dans la dernière décennie, des efforts importants ont été déployés dans l’élaboration de stabilisants, cependant le lien entre leur composition chimique et leur capacité à s’adsorber et mouiller l’interface eau/eau reste peu compris. Le projet MUSCADET a pour objectif de développer des systèmes aqueux compartimentés à plusieurs échelles en adsorbant à l’interface des particules consistant en deux polyélectrolytes de charges opposées fonctionnalisés par des segments polymères hydrophiles neutres, qui forment des structures cœur-couronne, nommément des micelles à cœur coacervat complexe. La composition de ces particules colloïdales sera adaptée afin d’optimiser leur capacité à stabiliser les émulsions eau-dans-eau, en adoptant une stratégie basée sur des structures bien définies grâce à l’utilisation de copolymères à blocs synthétiques. Ces particules apporteront des fonctionnalités supplémentaires aux systèmes, notamment grâce à leur cœur composé d’un complexe polyélectrolyte qui représente lui-même un compartiment supplémentaire, de taille plus petite que les gouttelettes de l’émulsion mais à proximité de celles-ci grâce à leur adsorption à l’interface.

Activités

Le candidat ou la candidate sera chargé(e) de synthétiser des copolymères à blocs double-hydrophiles par polymérisation radicalaire contrôlée (ATRP et RAFT) afin d’élaborer des micelles à cœur coacervat complexe de structure bien définie. La structure de ces copolymères devra être précisément variée et caractérisée (notamment par RMN et SEC). L’objectif est de développer une bibliothèque de ces particules avec différentes tailles, ratios cœur/couronne, morphologies, et compositions des couronnes. Les co-assemblages seront caractérisées par diffusion statique et dynamique de la lumière ainsi que par cryo-microscopie électronique à transmission.

Compétences

Le candidat ou la candidate doit être titulaire d’un doctorat en chimie et/ou physico-chimie des polymères. Une expérience en synthèse macromoléculaire, notamment par voie radicalaire contrôlée (ATRP et/ou RAFT), et en caractérisation en solution (RMN 1H et 13C, chromatographie d’exclusion stérique) est indispensable. Des compétences en caractérisation structurale (diffusion de rayonnements, microscopie) seraient appréciées.

Contexte de travail

L’ensemble du travail sera réalisé au laboratoire Sciences et Ingénierie de la Matière Molle (SIMM : https://www.simm.espci.fr/), sous l’encadrement de Théo Merland et Nadège Pantoustier, maîtres de conférences à Sorbonne Université.
Le laboratoire SIMM est une Unité Mixte de Recherche du CNRS située à l’ESPCI Paris-PSL, et a également pour tutelle Sorbonne Université. La recherche menée au laboratoire porte sur l’élaboration et l’étude de matériaux mous et fluides complexes, et dispose de compétences et équipements pour la synthèse macromoléculaire jusqu’à l’étude mécanique et structurale multi-échelle, en passant par la caractérisation physico-chimique de ces systèmes.

Contraintes et risques

Pas de contraintes et risques spécifiques.