Propriétés des polyélectrolytes près d’une surface chargée

Abstract

Les polyélectrolytes sont des macromolécules chargées. Dans un solvant polaire comme l'eau, les charges se dissocient et le système est formé d’un mélange de polyions, de contreions et de coions provenant d’un sel ajouté. L'existence de charges le long de la macromolécule induit des interactions électrostatiques à longue et à moyenne portée qui s'ajoutent aux interactions à courte portée (écrantage par les contre-ions libres). Les interactions électrostatiques de longue portée leur confèrent des propriétés spécifiques. Ils existent sous forme naturelle ou synthétique. Une étude détaillée de ces systèmes est importante parce qu’elle permet de comprendre et d’améliorer leurs performances dans de nombreux domaines industriels, de biologie et de santé. Le but de ce mémoire est de considérer certaines de ces propriétés particulières en mettant l’accent sur les effets de paramètres comme la masse moléculaire et la concentration du polymère, son taux de charge et la concentration en sel ajouté. Ce mémoire s'articulé autour de 5 chapitres : Le premier concerne la présentation, les modes de classification et les applications des PEs en masse et prés d'une surface. Le second chapitre introduit quelques propriétés particulières des PEs dues aux interactions électrostatiques de longue portée. Le troisième chapitre, présente une sélection limitée de techniques expérimentales permettant l'étude de la conformation et de la distribution des chaines de PEs prés d'une surface. Les quatrième et cinquième chapitres représentent la contribution essentielle de ce mémoire. Le 4ème chapitre passe en revue quelques modèles théoriques modernes qui reviennent souvent dans l'étude des solutions de PEs et dans l'interprétation des résultats expérimentaux. Le 5ème chapitre présente un calcul de profils de concentration et de potentiel électrostatique près de la surface en considérant le cas plus concret des chaines de taille finie. Enfin, le mémoire est clôturé par une conclusion générale et des perspectives possibles de généralisation de ce travail.