Ref HAL: hal-01837456_v1
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Résumé:

Mise en place d'un dispositif microfluidique pour la caractérisation in-situ de la structure et des propriétés rhéologiques de gels de peptides modèles issus du gluten présentant des propriétés élastomériques. 3. Journée Scientifique Labex Numev

Ref HAL: hal-01606486_v1
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Résumé:

Novels gels from wheat gluten proteins. 3. Journée scientifique du labex NUMEV (solutions numériques, matérielles et modélisation pour l’environnement et le vivant)

Résumé:

L’incorporation de nanoparticules dans des matrices polymériques est couramment utilisée pour améliorer les propriétés des matériaux (mécaniques, thermiques, optiques, électriques, de transfert…). Ces dernières sont fortement dépendantes de la microstructure développée au sein du matériau. Alors que la fraction volumique et la taille des particules sont déterminées par la formulation, la dispersion est plus difficile à contrôler. Dans cet exposé nous nous intéresserons à des nanocomposites modèles formulés à partir de solutions colloïdales de silice et de nanolatex d’acrylates qui permettent d’obtenir des nanocomposites aux dispersions de particules variées en utilisant différents paramètres : la charge de surface des nanoparticules, le rapport de taille entre les particules de latex et de silice (R), et la masse molaire des chaînes de polymères. Nous montrerons que des agrégats répulsifs de taille variable peuvent être obtenus en jouant sur le pH. Une bonne dispersion des particules est obtenue pour des tailles comparables de particules de polymère et de silice, alors qu’un réseau de particules de silice décorant les particules de latex est mis en évidence lorsque le rapport R est grand. Enfin, en diminuant la masse molaire de la matrice, des agrégats fractals de taille croissante sont générés grâce à la mobilité accrue des particules au sein de matrice polymérique de plus faible viscosité2. L’ensemble des dispersions de silice a été étudié par la combinaison de techniques de diffusion aux petits angles (SAXS) réalisées sur des grands instruments (pour la large gamme de vecteur d’onde disponible) et de microscopie électronique à transmission (TEM). Nous verrons que pour de faibles fractions volumiques de particules les résultats SAXS et TEM ont pu être quantitativement corrélés par des simulations Monte Carlo d’agrégats polydisperses. Par ailleurs la structure des chaînes de polymère a pu être suivie par des mesures de diffusion de neutrons (SANS) réalisées dans des conditions de contraste moyen nul (en utilisant des latex hydrogénés et deutérés). Nous verrons que la cinétique de dissolution de billes de latex au sein du matériau est impactée par les nanoparticules de silice alors que le rayon de giration des chaînes demeure constant.

Ref HAL: hal-01071961_v1
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Résumé:

SAXS, TEM, modelisation and rheology

Ref HAL: hal-01071076_v1
Ref Arxiv: 1409.0744
DOI: 10.1021/jp5047134
WoS: 000342396000005
Ref. & Cit.: NASA ADS
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34 Citations
Résumé:

The supramolecular organization of wheat gluten proteins is largely unknown due to the intrinsic complexity of this family of proteins and their insolubility in water. We fractionate gluten in a water/ethanol (50/50 v/v) and obtain a protein extract which is depleted in gliadin, the monomeric part of wheat gluten proteins, and enriched in glutenin, the polymeric part of wheat gluten proteins. We investigate the structure of the proteins in the solvent used for extraction over a wide range of concentration, by combining X-ray scattering and multi-angle static and dynamic light scattering. Our data show that, in the ethanol/water mixture, the proteins display features characteristic of flexible polymer chains in a good solvent. In the dilute regime, the protein form very loose structures of characteristic size 150 nm, with an internal dynamics which is quantitatively similar to that of branched polymer coils. In more concentrated regimes, data highlight a hierarchical structure with one characteristic length scale of the order of a few nm, which displays the scaling with concentration expected for a semi-dilute polymer in good solvent, and a fractal arrangement at much larger length scale. This structure is strikingly similar to that of polymeric gels, thus providing some factual knowledge to rationalize the viscoelastic properties of wheat gluten proteins and their assemblies.

Commentaires: J. Phys. Chem. B 2014, 118, 11065

Ref HAL: hal-00993789_v1
Ref Arxiv: 1405.5411
DOI: 10.1021/ma500465n
WoS: 000336020900052
Ref. & Cit.: NASA ADS
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34 Citations
Résumé:

The structure of silica-latex nanocomposites of three matrix chain masses (20, 50, and 160 kg/mol of poly(ethyl methacrylate)) are studied using a SAXS/TEM approach, coupled via Monte Carlo simulations of scattering of fully polydisperse silica nanoparticle aggregates. At low silica concentrations (1 vol. %), the impact of the matrix chain mass on the structure is quantified in terms of the aggregation number distribution function, highest mass leading to individual dispersion, whereas the lower masses favor the formation of small aggregates. Both simulations for SAXS and TEM give compatible aggregate compacities around 10 vol. %, indicating that the construction algorithm for aggregates is realistic. Our results on structure are rationalized in terms of the critical collision time between nanoparticles due to diffusion in viscous matrices. At higher concentrations, aggregates overlap and form a percolated network, with a smaller and lighter mesh in the presence of high mass polymers. The linear rheology is investigated with oscillatory shear experiments. It shows a feature related to the silica structure at low frequencies, the amplitude of which can be described by two power laws separated by the percolation threshold of aggregates.

Ref HAL: hal-01606436_v1
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Résumé:

Structuration and Rheological Properties of Gels made from Gluten Proteins. 9. Annual European Rheological Conference (AERC 2014)