Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

MSC : A. Ponton, C. Galindo Gonzalez (1) , Y. Yip Cheung Sang (2), M.-A. Guedeau-Boudeville, J.-M. Di Meglio.

Collaborations : A. Bée, R. Perzynski (Laboratoire Physicochimie des Electrolytes, Colloïdes et Sciences Analytiques, UMR 7195 CNRS & Université Pierre et Marie Curie – Paris 6)

 (1)CDD 2 ans financé par la communauté européenne Bourse Marie Curie 7ème PCRD Actions IEF (oct 2009-oct 2011)
 (2)thèse de l’Université Paris Diderot-Paris 7 soutenue en juillet 2009
 financement labex SEAM (déc 2009-mai 2012)

Cellule magnétorhéologique @ MSC, PECSA

Parmi la nouvelle classe de matériaux fonctionnels qui a retenu l’attention au cours de ces dernières années, les matériaux issus de la matière molle magnéto-sensibles présentent des potentialités importantes pour des applications biomédicales ou d’ingénierie. C’est dans ce contexte que nous avons réalisé une étude rhéologique de nouveaux matériaux nanostructurés à base de bio-polymères magnéto-stimulables. Ces matériaux sont élaborés par introduction de nanoparticules magnétiques de maghémite fonctionnalisées par adsorption d’ions citrate dans des solutions aqueuses d’alginate de sodium, polysaccharide extrait d’algues brunes marines. L’étude des propriétés rhéologiques en présence d’un champ magnétique nous a conduits à développer un nouvel outil original de magnéto-rhéologie (Fig a) qui permet de réaliser des mesures en écoulement et en oscillation à température contrôlée sous champ magnétique constant. Nous avons clairement mis en évidence, pour la première fois à notre connaissance, un effet magnéto-viscoélastique dans des réseaux de biopolymères qui se manifeste par une augmentation de la viscosité à faible cisaillement (Fig. b) et une augmentation des modules viscoélastiques linéaires (Magbiomat).

Variation de la viscosité en fonction de la vitesse de cisaillement pour différentes valeurs de champ magnétique d’une solution aqueuse d’alginate (Calg = 18 g.L-1) avec des nanoparticules magnétiques (phiNP = 0,5%). Des observations microscopiques de la solution sont présentées sans champ et avec un champ de 23.4 kA/m (barre: 100 microns).