Soutenance de thèse de Julien Malletroit

Titre

Etude de molécules photochromes négatives, vers des matériaux optiquement actifs

Résumé

Les molécules photochromes peuvent changer de couleur sous l’action d’une stimulation lumineuse ce qui en fait des molécules intéressantes pour de nombreuses applications industrielles. L’objectif de cette thèse est d’identifier et d’étudier des photochromes négatifs afin de les incorporer dans un textile grâce à une matrice polymère. Après une étude bibliographique rigoureuse, les adduits donneur-accepteur de Stenhouse (DASA) ont été identifiés comme de bons candidats pour cette application. Initialement colorés, ils se décolorent sous une irradiation dans le visible par le biais d’une isomérisation faisant passer la molécule d’une forme linéaire à cyclique. En s’appuyant sur un cahier des charges précis, une sélection a été réalisée pour identifier les DASA ayant les propriétés les plus proches de l’objectif ciblé. Une étude spectroscopique complète (stationnaire et photo-cinétique) des propriétés des DASA en solution a été menée afin de quantifier pour la première fois les différentes grandeurs photophysiques tel que les coefficients d’absorption molaires, les rendements quantiques de photochromisme ainsi que les constantes de vitesse des réactions associées. Un intermédiaire réactionnel déterminant la cinétique globale de la photo-isomérisation a pu être étudié et caractérisé mettant en évidence une cinétique double de la réaction photochrome. En effet, cette dernière est dans un premier temps photo-activée suivie d’une étape thermo-contrôlée. Cette double cinétique a notamment pu être mise en évidence en réalisant des expériences à différentes températures et puissances d’irradiation. L’objectif étant la fabrication d’une surface fonctionnelle, ces études ont également été menées en matrice polymère mettant en évidence des différences de comportement par rapport à la solution. L’utilisation d’une source mimant le spectre solaire en lieu et place de sources monochromatiques a permis de confirmer l'intérêt de l’utilisation des DASA pour développer des nouveaux matériaux photochromes innovants.

Direction de thèse

• Directeur : Rémi Métivier - Directeur de Recherche, CNRS - ENS Paris-Saclay
• Co-directeur : Guillaume Laurent - Chargé de Recherche, CNRS - ENS Paris-Saclay

Composition du jury

• Pascale Changenet, Directrice de Recherche (LOB, Ecole Polytechnique)

• Emilie Génin, Professeure (ISM, Université de Bordeaux)

• Pierre Mialane, Professeur (ILV, Université de Versailles Saint Quentin en Yvelines)

• Guy Royal, Professeur (EDYTEM, Université Savoie Mont-Blanc)

• Sarah Berhanu (experte technique à la DGA)

• Rachid Jaoui (invité, suivit de thèse AID)