Institut des
NanoSciences de Paris
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Soutenance de thèse

Monocouches d’alcanes semi-fluorés

Lisa Bardin

Les alcanes semi-fluorés (CnF2n+1CmH2m+1,FnHm) sont totalement hydrophobes et partiellement lipophobes. Ils forment pourtant un film monomoléculaire à la surface de l’eau (monocouche de Langmuir). En raison de l’antipathie mutuelle du bloc hydrogéné et du bloc fluoré, la structure de ces monocouches est sujette à controverse. Nous avons démontré par diffusion des rayons x aux petits angles sous incidence rasante (GISAXS) et sur surface liquide que ces molécules s’auto-assemblent en large domaines comprenant plusieurs milliers de molécules mais étonnamment mono-disperses au point de former un cristal 2D hexagonal de grand paramètre (30-40 nm). Cet auto-assemblage en domaines est tellement bien défini qu’ils ne coalescent pas, même pour des valeurs de pressions suffisamment élevées pour induire le « collapse » de la monocouche. De plus, on observe que la dimension de ces domaines varie de manière significative pour une faible variation de la longueur de la chaîne.

Par des mesures macrocopiques (Isothermes de pression superficielle et potentiel de surface), mésoscopiques (microscopie à l’angle de Brewster), nanométriques (GISAXS) et moléculaires (Diffraction des rayons x en incidence rasante GIXD), nous avons déterminé la structure interne de ces domaines et proposé une justification à leur stabilité.

Le jury est composé de :

- M. Philippe BAROIS (rapporteur)
- Mme Françoise BROCHARD
- M.Eduardo FILIPE (rapporteur)
- Mme Marie-Pierre KRAFFT
- M. Philippe FONTAINE (codirecteur de thèse)
- M. Michel GOLDMANN (directeur de thèse)
- M. Ben OCKO