Physico-chimie des matériaux

  • ECTS

    4 crédits

  • Composante

    Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)

  • Volume horaire

    37h

Description

Ce cours permet l’acquisition de connaissances fondamentales en physico-chimie des matériaux polymères. Il est divisé en deux parties distinctes :

  • 1 - La physico-chimie des matériaux polymères

Cette première partie permet l’acquisition de connaissances fondamentales en physico-chimie des matériaux polymères.

Les applications de cet enseignement sont très diverses et l’on peut citer, par exemple, le développement des produits et des matériaux pour différentes applications comme le packaging, le traitement des eaux, le stockage d’énergie, la corrosion, ainsi que des applications dans le milieu médical ou pharmaceutique.

› Plan détaillé de cette partie du cours :

  • Introduction: quelques définitions, représentation des polymères, classification et désignation des polymères, exemples de grandes familles de matériaux polymères, etc, 
  • Structure moléculaire des polymères: topologie et dimensionnalité, enchaînement des motifs constitutifs, structures configurationelles, dispersité et masses molaires moyennes, états physiques et morphologie d’un polymère, réseaux polymères, etc, 
  • Propriétés physico-chimiques des polymères: leur formule, états physiques, leurs caractéristiques mécaniques et leur emploi, 
  • Mécanismes de polymérisation: principales méthodes de synthèse des polymères (en chaîne et par étapes), 
  • Des Polymères et des Matériaux : Mise en forme des polymères, etc.
  • 2 - La physico-chimie des matériaux hybrides

Cette seconde partie vise à apporter des connaissances générales et fondamentales dans le domaine de la science des matériaux inorganiques et hybrides, avec un accent particulier donné aux nanosciences, nanomatériaux et nanotechnologies.

Plusieurs familles de matériaux seront abordées (métaux, céramiques, hybrides, composites), pour lesquelles les avancées dans le domaine des nanotechnologies sont aujourd’hui déterminantes dans de nombreux secteurs d’application comme le stockage d’information, le biomédical ou l’énergie.

Ces enseignements feront appel à des compétences et connaissances fondamentales en science et physico-chimie des matériaux, permettant de rendre compte des propriétés physiques et chimiques des matériaux de l’échelle « macro » à l’échelle « nano ».

Les deux parties de cette UE sont co-enseignées par deux enseignants.

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Objectifs

À la fin de cette UE, vous serez capable de : 

  • Domaine du savoir :
  • Savoir quelles sont les différentes classes de matériaux,
  • Savoir ce que sont les matériaux polymères et hybrides et leurs applications,
  • Savoir quelles sont leurs principaux caractéristiques,
  • Savoir quelles sont les différentes techniques de polymérisation,
  • Appréhender les notions importantes en science des matériaux et nanosciences (nature chimiques, physico-chimie de la matière, échelle nano… ). 
  • Domaine de la compréhension :
  • Comprendre les principales notions, l'intérêt et l'application en physico-chimie des polymères et science des matériaux polymères,
  • Comprendre les principales notions, l'intérêt et l'application en nanoscience et science des nanomatériaux.
  • Domaine de la mise en œuvre :
  • Mener une recherche bibliographique sur un sujet concernant la science des polymères, 
  • Mettre en œuvre des méthodes d'élaboration simples d'hydrogels et de nanoparticules. 
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Heures d'enseignement

  • CMCours Magistral15h
  • TDTravaux Dirigés18h
  • Physico-chimie des matériaux polymères - TPTravaux Pratique4h

Pré-requis obligatoires

Baccalauréat.

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Contrôle des connaissances

Session unique : 100% Contrôle Continu Intégrale.

L’évaluation continue intégrale se base sur un ensemble d’évaluations sous des formes et des modalités diverses : contrôles écrits, oraux, études de cas, travaux pratiques, QCM…

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Informations complémentaires

Poursuites possibles : Masters, écoles d’ingénieurs.

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Compétences acquises

Compétences

Niveau d'acquisition

Analyser en se reposant sur un socle de connaissances scientifiquesRelier un phénomène macroscopique aux processus microscopiques3 - Maitrise
Mobiliser les concepts mathématiques dans les domaines physico-chimiques3 - Maitrise
Développer un esprit critique sur des données expérimentales3 - Maitrise
Elaborer une démarche scientifiqueModéliser un phénomène physico-chimique3 - Maitrise
Concevoir et mettre en œuvre une démarche scientifique 3 - Maitrise
Maîtriser les techniques et les appareils de laboratoire3 - Maitrise