Présentation
L'Institut Charles Sadron (ICS) est un laboratoire de référence mondiale sur la matière molle au sens large, des systèmes moléculaires auto-assemblés aux matériaux polymères. Dès 1947, un scientifique atypique, Charles Sadron, physicien visionnaire, s'intéresse au domaine émergent des macromolécules qui composent ces matériaux. Il porte 2 idées nouvelles pour l'époque : l'interdisciplinarité entre la chimie et la physique, et la collaboration avec l'industrie, inspirées par son séjour post-doctoral dans les années 1930, sur bourse Rockefeller, dans le laboratoire du Professeur van Karman au California Institute of Technology de Pasadena. Depuis presque 80 ans, l'ICS n'a eu de cesse de se renouveler et travaille désormais sur les (nano)matériaux organiques du futur. Ses activités couvrent maintenant l'ensemble du continuum chimie-physique-ingénierie des polymères et des systèmes (macro)moléculaires auto-assemblés, avec une organisation en 7 équipes de recherche et des plateformes technologiques certifiées.
Les thèmes de recherche majeurs de l'ICS sont les suivants :
- Aspects fondamentaux en sciences des polymères et de la matière molle
- Matière molle aux interfaces
- Auto-assemblages
- Matériaux (macro)moléculaires hiérarchiques et fonctionnels
Les thématiques en émergence de l'unité concernent, d'une part, l'éco-conception et l'élaboration de polymères durables et recyclables en orientant les recherches vers une « économie circulaire » et, d'autre part, l'exploitation de l'intelligence artificielle (IA) pour la synthèse de polymères et la recherche sur les matériaux fonctionnels.
Research Topics
Aspects fondamentaux en sciences des polymères et de la matière molle
Les compétences pluridisciplinaires de l'ICS sont idéales pour résoudre ces questions qui portent sur les concepts de la chimie des polymères, la théorie et la simulation de systèmes polymères, la physique expérimentale de la matière molle ainsi que les aspects fondamentaux de la mécanique des surfaces, des interfaces et des matériaux polymères.
Matière molle aux interfaces
Au niveau moléculaire, le défi porte sur le contrôle de la morphologie et l'étude des propriétés physiques et mécaniques de matériaux multiphasés présentant des interfaces bien définies ainsi que de systèmes d'intérêt biologique où les interfaces jouent un rôle primordial.
Auto-assemblages
Des questions importantes concernant l'organisation moléculaire et macromoléculaire sont étudiées, tant du point de vue expérimental que théorique. Les principales orientations portent sur les nanostructures fonctionnelles, les assemblages sensibles aux stimuli et les systèmes auto-assemblés hors équilibre.
Matériaux (macro)moléculaires hiérarchiques et fonctionnels
L'enjeu porte sur la multifonctionnalité des matériaux à diverses échelles et sur la capacité de combiner des propriétés complémentaires comme, par exemple, la mécano-réactivité et l'activité biologique.
La conception et l'élaboration de nouveaux matériaux hiérarchiques et fonctionnels impliquent l'inter et la pluridisciplinarité.
Major events and works
- Création et coordination de l'ITI de l'Unistra en janvier 2021
- Siège de la Fédération française des matériaux (FFM) depuis janvier 2022
- Merindol, R. ; Diabang, S. ; Mujica, R. ; Le Houerou, V. ; Roland, T. ; Gauthier, C. ; Decher, G. ; Felix, O., Assembly of Anisotropic Nanocellulose Films Stronger than the Original Tree, ACS Nano, 2020
- Razzaq, W. ; Serra, C. ; Chan-Seng, D., Production of Janus/Hecate microfibers by microfluidic photopolymerization and evaluation of their potential in dye removal, Chemical Communications, 2022
- Muller, C. ; Ontani, A. ; Bigo-Simon, A. ; Schaaf, P. ; Jierry, L., Localized Enzyme-Assisted Self-Assembly of low molecular weight hydrogelators. Mechanism, applications and perspectives, Advances in Colloid znd Interface Science, 2022
- Iqbal, M.H. ; Revana, F.J.R. ; Pradel, E. ; Gribova, V. ; Mamchaoui, K. ; Coirault, C. ; Meyer, F. ; Boulmedais, F., Brush-Induced Orientation of Collagen Fibers in Layer-by-Layer Nanofilms: A Simple Method for the Development of Human Muscle Fibers, ACS Nano, 2022
- Jouanlanne, M. ; Egele, A. ; Favier, D. ; Drenckhan, W. ; Farago, J. ; Hourlier-Fargette, A., Elastocapillary deformation of thin elastic ribbons in 2D foam columns, Soft Matter, 2022
- Walzel, F. ; Requier, A. ; Boschi, K. ; Farago, J. ; Fuchs, P. ; Thalmann, F. ; Drenckhan, W. ; Muller, P. ; Charitat, T., Perturbing the catenoid: Stability and mechanical properties of nonaxisymmetric minimal surfaces, Physical Review E, 2022
- Moulin, E. ; Carmona-Vargas, C.C. ; Giuseppone, N., Daisy chain architectures: from discrete molecular entities to polymer materials, Chemical Society Reviews, 2023
- Gutfreund, P. ; Higy, C. ; Fragneto, G. ; Tschopp, M. ; Felix, O. ; Decher, G., Molecular conformation of polyelectrolytes inside Layer-by-Layer assembled films, Nature Communications, 2023
- Weinbach, Q. ; Hmili, N. ; Gottis, E. ; Fleith, G. ; Combet, J. ; Papaefthimiou, V. ; Malesys, V. ; Denys, E. ; Simon, L. ; Schmutz, M. ; Carvalho, A. ; Constantin, D. ; Biniek, L., Tailoring the 3D porous structure of conducting PEDOT:PSS gels _via_ ice-templating, Journal of Materials Chemistry C, 2023
- Guchait, S., Zhong, Y., M. Brinkmann, High-Temperature Rubbing: An Effective Method to Fabricate Large-Scale Aligned Semiconducting and Conducting Polymer Films for Applications in Organic Electronics, Macromolecules, 2023
- Wittmer, J.P. ; Semenov, A.N. ; Baschnagel, J., Strain correlation functions in isotropic elastic bodies: large wavelength limit for two-dimensional systems, Soft Matter, 2023
- Sharma, V. ; Fessler, F. ; Thalmann, F. ; Marques, C.M. ; Stocco, A., Rotational and translational drags of a Janus particle close to a wall and a lipid membrane, Journal of Colloid and Interface Science, 2023
- Viswanatha-Pillai, G. ; Vargas-Jentzsch, A. ; Carvalho, A. ; Fleith, G. ; Gavat, O. ; Moulin, E. ; Giuseppone, N. ; Guenet, J.-M., Thermodynamics, morphology and molecular structure of molecular compounds in trisamide triarylamine organogels and pseudo-organogels, Soft Matter, 2023
- Abdurahim, J. ; Serra, C.A. ; Vauthier, M., Elongational-flow elaboration of blend- and Janus-type polymeric nanoparticles, Colloids And Surfaces A-Physicochemical And Engineering Aspects, 2023
Reconnaissances et distinctions
- 2023, Wiebke Drenckhan, Médaille de la médiation scientifique du CNRS.
- 2023, Amparo Ruiz-Carretero, Médaille de bronze du CNRS.
- 2023, Nicolas Giuseppone, Nomination à l’IUF (Sénior).
- 2023, Aurélie Hourlier-Fargette, Prix Espoir de l’Unistra.
- 2023, Madeline Vauthier, USIAS Fellow.
- 2024, Nicolas Giuseppone, Médaille d’argent du CNRS.
- 2024, Nicolas Giuseppone, Coordination du Doctoral Network Mona Lisa.