Une demi-journée dédiée au projet CPER CHEMACT

Les Covalent Organic Frameworks (COF) constituent une classe émergente de nanomatériaux organiques cristallins offrant un fort potentiel d’applications, notamment en catalyse, en stockage, en encapsulation et en libération contrôlée de molécules bioactives. Afin d’améliorer leur capacité de mise en forme, Gaëlle a présenté plusieurs stratégies d’élaboration de ces nouveaux matériaux en les couplant à des poymères fonctionnalisés.

Elle a ensuite axé son exposé sur la caractérisation des produits synthétisés, soulignant l’importance d’une approche multi-technique. Son équipe a exploité les capacités analytiques de différents pôles de la plateforme de caractérisation avancée de l’Institut Chevreul, mobilisant notamment des travaux de microscopie électronique (MEB et MET), de résonance paramagnétique électronique (RPE), de diffraction des rayons X et de chromatographie d’exclusion stérique.

Valentin a présenté le pôle HT- SmartFormu, qui fait partie de la plateforme technologique PTICM. Ce pôle vise à offrir des solutions innovantes en formulation et physicochimie, répondant aux défis des industries des spécialités chimiques et de la formulation (pharmacie, détergence, cosmétiques, peintures et revêtements, agroalimentaire, etc.) en les accompagnant par exemple dans la compréhension des phénomènes ou encore dans la transition vers des matières premières biosourcées et des formulations durables, un défi technique et stratégique.

HT-SmartFormu propose des services qui vont de la simple prestation de service à des projets de recherche collaboratifs.

Valentin a également présenté une étude sur la dispersion de particules de TiO2. Ce projet, réalisé dans le cadre de la thèse de Lucie Delforce et en partenariat avec la société Formulaction, illustre le lien entre les approches théoriques (théorie DLVO et outil de prédiction COSMO-RS) et méthodologiques (paramètres de dispersibilité de Hansen) pour prédire la stabilisation de dispersions solide/liquide.

Enfin il a présenté les équipements de la plateforme, notamment ceux acquis dans le cadre de la programmation 2023 du projet CPER CHEMACT.

Le pôle POLYREC (Procédés optimisés pour le recyclage des polymères) est un nouveau pôle de la plateforme PTICM, labellisé en juillet 2024 par l’Université et Centrale Lille.

Pour accompagner sa construction, l’Institut Chevreul a mis un espace à sa disposition au sein de son bâtiment (plateau D1, au premier étage).

Le nouveau pôle a pu bénéficier également d’un investissement significatif du projet CHEMACT lors des programmations 2022 et 2023. Lors de son exposé, Guillaume a résumé ces grandes étapes de construction et a décrit les équipements qui sont présents au sein du pôle, ainsi que les enjeux scientifiques et industriels qui concernent le recyclage des polymères.

L’objectif central des travaux présentés est de comprendre les mécanismes de conversion ultrarapides de l’énergie lumineuses en énergie chimique pour optimiser la conception et l’application des matériaux photo-actifs, et plus spécifiquement dans ce projet, pour la valorisation des gas à effet de serre (CO2, CH4) selon des procédés bas-carbone.

Deux cibles sont privilégiées : l’optimisation de la collection de l’énergie lumineuse (solaire ou artificielle) et le transfert de l’énergie chimique vers le sîte réactionnel.

Pour étudier ces processus qui se déroulent aux échelles femto-, pico- et nanoseconde, la spectroscopie laser ultrarapide est l’outil de choix.

Ce type de spectroscopie a intégré récemment la plateforme de caractérisation avancée de l’Institut Chevreul et est soutenu par le projet CHEMACT (projet FEDER accepté fin 2024), ainsi que par le projet PEPR LUMA (infrastructure ULTRAFAST)

Elise a présenté le projet KNOWSKITE-X, soutenu par l’union européenne.

Son objectif est de “Stimuler la découverte de nouveaux matériaux pour l’énergie par la combinaison de caractérisations avancées, la modélisation multi-échelles et les outils de l’intelligence artificielle”.

Le cas d’étude présenté concerne les oxydes mixtes perovskite ABO3 qui peuvent offrir une quasi-infinité de solutions et donc de propriétés qui faut explorer.

Elise a également présenté les méthodologies mise en œuvre pour réaliser le projet KNOWSKITE-X, qui reposent sur la complémentarité des partenaires et sur des échanges fluides entre eux. Dans le cadre cette problématique complexe et multi-paramètre, elle a également insisté sur la nécessité d’un apprentissage machine, de la modélisation multi-échelles et de faire appel à un large panel de caractérisations avancées permettant de mettre en relation les caractéristiques de ces oxydes fonctionnels et leurs propriétés.

Alain Rives, responsable de l’axe 6 du projet CHEMACT, a dressé un bilan des actions de médiation scientifique durant l’année précédente (dont une partie ont été présentées dans la newsletter précédente).

Ces actions ont été accompagnées par Maxime Traineau, chargé de médiation scientifique et financé par le projet. Maxime a quitté l’Institut Chevreul en octobre 2024 et est remplacé par Elisa Despretz en janvier 2025. Nous lui souhaitons la bienvenue