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Séance de cours

Schéma de phase des mélanges binaires

Dans cours

MSE-425: Soft matter

The first part of the course is devoted to the self-assembly of molecules. In the second part we discuss basic physical chemical principles of polymers in solutions, at interfaces, and in bulk. Finally, we look at colloids and emulsions. ...

Description

Cette séance de cours couvre le diagramme de phase des mélanges binaires, y compris le point critique, les régions binodales et spinodales. Il explique le concept de bons et mauvais solvants dans les solutions polymères, ainsi que la diffusion des solutés à différentes concentrations. L'instructeur discute des phénomènes de nucléation et de croissance dans la séparation de phase, en mettant l'accent sur les conditions de décomposition spinodale et binodale. La séance de cours explore également les applications pratiques de la séparation de phase dans les copolymères de blocs et le comportement des gels, mettant en évidence leurs propriétés et types mécaniques. De plus, il se plonge dans le processus de gélation et les caractéristiques des hydrogels, des organogels et des aérogels.

Enseignant·e·s (2)

Esther Amstad

Esther Amstad studied material science at ETH in Zurich. She also carried out her PhD thesis at the same University under the supervision of Prof. Marcus Textor; for her thesis, she worked on the surface modification and steric stabilization of oxide nanoparticles. As a postdoctoral fellow, she joined the experimental condensed soft matter group of David A. Weitz at Harvard University where she used droplet based microfluidics to assemble different types of functional micro- and nanomaterials. In addition, she developped new microfluidic devices that enable the production of very small, airborne drops as well as devices that produce highly monodisperse emulsion drops at a very high throughput. In June 2014, Esther joined the material science department (IMX) of EPFL where she is leading the Soft Materials Laboratory (SMAL).

Harm-Anton Klok

Source officielle

Concepts associés (29)

Gel (matériau)

Un gel (du lat. gelu : gel, froid, glace ou congelés; ou gelatus : gelé, immobile -) est un solide qui peut avoir des propriétés allant de mou et ductile à dur et cassant. Au niveau microscopique, ce sont des systèmes réticulés de longues chaînes moléculaires (macromolécules, souvent de type polymères) diluées, ne présentant aucun écoulement lorsqu'ils sont à l'état stable. En masse, les gels sont principalement constitués de liquide, mais ont un comportement proche de celui des solides grâce à leur réseau tridimensionnel enchevêtré au sein du liquide.

Spinodal

In thermodynamics, the limit of local stability with respect to small fluctuations is clearly defined by the condition that the second derivative of Gibbs free energy is zero. The locus of these points (the inflection point within a G-x or G-c curve, Gibbs free energy as a function of composition) is known as the spinodal curve. For compositions within this curve, infinitesimally small fluctuations in composition and density will lead to phase separation via spinodal decomposition.

Diagramme de phase

Un diagramme de phase, ou diagramme de phases, est une représentation graphique utilisée en thermodynamique, généralement à deux ou trois dimensions, représentant les domaines de l'état physique (ou phase) d'un système (corps pur ou mélange de corps purs), en fonction de variables, choisies pour faciliter la compréhension des phénomènes étudiés. Les diagrammes les plus simples concernent un corps pur avec pour variables la température et la pression ; les autres variables souvent utilisées sont l'enthalpie, l'entropie, le volume massique, ainsi que la concentration en masse ou en volume d'un des corps purs constituant un mélange.

Polymère

vignette|Fibres de polyester observées au Microscopie électronique à balayage. vignette|La fabrication d'une éolienne fait intervenir le moulage de composites résines/renforts. Les polymères (étymologie : du grec polus, plusieurs, et meros, partie) constituent une classe de matériaux. D'un point de vue chimique, un polymère est une substance composée de macromolécules et issue de molécules de faible masse moléculaire. Un polymère est caractérisé par le degré de polymérisation.

Phase (thermodynamique)

thumb|right|Un système composé d'eau et d'huile, à l'équilibre, est composé de deux phases distinctes (biphasique). En thermodynamique, on utilise la notion de phase pour distinguer les différents états possibles d'un système. Selon le contexte et les auteurs, le mot est utilisé pour désigner plusieurs choses, parfois de natures différentes, mais étroitement liées. Si un système thermodynamique est entièrement homogène, physiquement et chimiquement, on dit qu'il constitue une seule phase.

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Séparations de phase dans les solutions polymères

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