Plateforme THERMOSPE thermomcanique et spectroscopie IRRaman Coordinateur A

Plateforme THERMOSPE thermomécanique et spectroscopie IR/Raman Coordinateur A. Ponton ■ Plateforme unique en France (et en Europe) ✓projet interdisciplinaire physique/chimie/biologie/santé ✓projet fédérateur (universités Paris 7, Paris 13, Paris 5 COMUE USPC + universités Lille et Littoral et Côte d’Opale, Hôpital Européen Georges Pompidou + … ✓projet à fort potentiel de valorisation (SATT IDF Innov étude de marchés & plan d’affaires prévisionnel): offre des services de conseils et d’analyses expérimentales

Plateforme THERMOSPE ■ Rhéologie permet d’étudier les propriétés macroscopiques d’écoulement et viscoélastiques • pas d’information à l’échelle micro/moléculaire • quelle méthode utilisée? ■ Spectroscopie Infra Rouge (IR) et Raman permet de détecter • des changements de conformation • d’orientation moléculaire en fonction de la température, du cisaillement

Plateforme THERMOSPE ■ Corrélation en ligne rhéologie/changements de structure moléculaire en fonction du temps, de la température , d’un cisaillement ou d’une déformation

Plateforme THERMOSPE Couplage Rhéologie/Spectroscopie IR Acquisition simultanée de données

Plateforme THERMOSPE Couplage Rhéologie/Spectroscopie IR

Plateforme THERMOSPE Exemple d’application: suivi de réticulation d’une mousse de polyuréthane par IR-TF et cisaillement • Rhéologie varie clairement en fonction de la chimie • Augmentation de G’ est fonction de la concentration en liaison amide • Augmentation de G’’ fonction de la concentration en bulles d’air • Réaction “rapide” l’uréthane libre reste à niveau constant

Plateforme THERMOSPE Exemple d’application: suivi de réticulation d’une colle acrylate par IR-TF et cisaillement Polymérisation radicalaire du méthacrylate en polyméthacrylate en bleu: liaison C=C- du monomère marqué en rouge: liaison ester du polymère Augmentation de G’ et de G’’ en fonction du temps avec diminution du signal du monomère et augmentation du signal du polymère © Thermo. Fischer

Plateforme THERMOSPE Exemple d’application: détection de pigments par IR-TF • Les additifs et pigments doivent être analysés pour des raisons de santé (certains pigments sont interdits parce qu’ils sont des métaux lourds: plomb, cadmium mise en évidence en IR lointain Présence d’un pigment jaune de cadnium dans échantillon de polymère © Thermo. Fischer

Plateforme THERMOSPE Couplage Rhéologie/Spectroscopie Raman ■ En spectroscopie Raman • possibilité de mesurer la polarisabilité • étude des mécanismes de cristallisation • étude d’échantillons aqueux ■ IR & Raman: informations complémentaires • groupements fonctionnels finaux dominants en IR • squelette moléculaire dominant en Raman • spectre Raman utile pour caractériser la morphologie Les faibles absorbeurs en IR sont souvent de forts émetteurs en Raman et vice versa

Plateforme THERMOSPE Couplage Rhéologie/Spectroscopie Raman Acquisition simultanée de données

Plateforme THERMOSPE Exemple d’application: méthode non-invasive pour suivi de cinétique de réaction & propriétés viscoélastiques Étude de processus de cristallisation polymérique © Thermo. Fischer

Plateforme THERMOSPE Polypropylene • Couplage mesures rhéologiques, spectroscopie Raman et visualisation optique • Images optiques du PP à différentes températures • Images associées aux propriétés viscoélastiques et Raman pour mieux comprendre changement de phase

Plateforme THERMOSPE Exemple d’application: méthode non-invasive pour suivi de cinétique de réaction & propriétés viscoélastiques Étude de la stabilité en température d’une émulsion polymérique (crème pour les mains): rôle de l’émulsifiant polystearate • stockage à 25°C • utilisation à 37°C: diminution de G’ donc plus de cisaillement pour application mais meilleure adhérence sur la peau • ~50°C: passage phase cristalline phase amorphe (fluide): échantillon non stable mise en évidence par Raman © Thermo. Fischer

Plateforme THERMOSPE Exemple d’application: méthode non-invasive pour suivi de cinétique de réaction & propriétés viscoélastiques Étude de la stabilité en température d’une émulsion polymérique (crème pour les mains): rôle de l’émulsifiant polystearate Vibrations C-C (10601129 cm-1) et CH 2 (1296 cm-1) représentent les vibrations de la phase cristalline. Quand T augmente, intensité des pics diminue (transition cristalline-amorphe) © Thermo. Fischer

Plateforme THERMOSPE Exemple d’application: étude de comprimés L’imagerie Raman fonctionne sur des échantillons entiers ou des particules (millimètres au microns). 11 x 11 mm surface 5. 4 million de spectres !!! 5 mm taille en pixel Acquisition (1. 8 ms/spectre) ~3 heures d’acquisition!! © Thermo. Fischer

Plateforme THERMOSPE Exemple d’application: spectroscopie Raman de cellules Information sur composition chimique & structure de conformation Cellule vivante © Thermo. Fischer Cytochrome complexe intervenant dans mort programmée des cellules

Plateforme THERMOSPE ■ Outil performant pour la recherche académique collaborative ✓matériaux nanocomposites magnéto-stimulables à base de biopolymères (universités Paris 7, Paris 13, Paris 5 + collaboration avec Espagne, Labex SEAM) ✓motilité de micro-algues dans les mousses et les films liquides (université Paris 7 + universités Lille et Littoral et Côte d’Opale, PEPS CNRS) ✓obtention simultanée d’ informations chimiques, biochimiques et physiologiques sur le vivant dans son environnement (application biologique par suivi de la dégradation de nanoparticules & traitement photothermique modifié selon leur localisation université Paris 7 + Hôpital Européen Georges Pompidou

Plateforme THERMOSPE ■ Outil performant pour la recherche finalisée une offre de services en R & D et Ingénierie de Projets complète et surmesure: ✓conseil et veille technologique ✓prestations de services et contrats de recherche ✓accès à des équipements de pointe ✓formation continue & initiale

Plateforme THERMOSPE ■ Valorisation (SATT IDF Innov) ✓Analyse du marché client et ciblage des secteurs les + solvables cosmétiques, pharmaceutiques, agroalimentaires ✓Identification de grands comptes ✓Catalogue de l’ensemble des prestations sur la base des coûts complets de fonctionnement et plan d’affaires ✓Mise en place d’une stratégie de communication • • • partenariat privilégié avec Thermo. Fischer pôle de compétitivité Cosmetic Valley réseau SATT IDF Innov et autres SATT, Instituts Carnot diffusion presse spécialisée diffusion coordonnée avec autres plateformes de Paris 7, COMUE SPC