Pour obtenir des composites polymères organiques/charges minérales transparents à la lumière visible, il est essentiel que les charges très petites soient dispersées à l’ échelle nanométrique afin d’ éviter toute diffusion de la lumière. Une bonne dispersion de nanocharges constitue une réponse à ce problème. Les nanocharges peuvent, de plus, apporter de nouvelles propriétés au matériau transparent ainsi réalisé.
Depuis quelques années, nous développons une étude sur l’ obtention, la caractérisation, la prévision du comportement de matériaux composites polymères organiques/charges minérales, qui présentent des propriétés d’ atténuation des rayons X, tout en restant transparents à la lumière. Nous focalisons notre travail sur les nanocharges hybrides, du type « cœur-écorce » : le cœur apportant la fonction atténuation des rayons X (par exemple avec des sels de terres rares) et l’ écorce, la compatibilité avec la matrice polymère, grâce à des greffons judicieusement choisis qui conduisent à une bonne dispersion des nanocharges.
Ce travail fait l’ objet de collaborations industrielles (Lemer Pax, Arkema). Un dépôt de brevet est en cours.
Optically transparent composites of organic polymers with ionically charged minerals have been developed by finely dispersing small mineral particles in the polymer. Good dispersion of these “nanocharges” in the organic polymer eliminates light scattering and the final composite is then transparent to visible light. In addition these nanoparticle additives can introduce other advantageous properties to the base polymer.
Over several years we have developed our research to synthesize and study the physico-chemical behavior of these new materials for their exceptional x-ray attenuation properties.
Our work focuses on hybrid nanocharged materials, for example a “core-shell” type having good x-ray attenuation due to an appropriate “core” (e.g. rare-earth minerals) coupled with homogeneous dispersion in the organic polymer due to the “shell”, for example by using appropriate organic molecules grafted on the nanoparticles surface.
This work is performed in collaboration with two industrial partners: Lemer PAX and Arkema, and protected by a national patent request.
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(english version)
