Principaux paramètres gouvernant l'agrégation des surfactants

Résumé du document

Synthèse sur l'agrégation des surfactants, ou tensioactifs. Nous commencerons par introduire cette notion, puis nous étudierons l'activité de surface. Les caractéristiques spécifiques du système surfactant-eau sont étudiés en détails, puis la micellisation, l'assemblage et pour finir le diagramme des phases.

Extraits

[...] Macroscopiquement, dans les cristaux liquides, trois types de configurations peuvent être observées : les configurations hexagonale (micelles cylindriques organisées en hexagone), lamellaire (bicouches de surfactant empilées parallèlement) et cubique. Ceci peut être illustré par le diagramme de phase du système binaire bromure d'hexadécyltriméthylammonium/eau, schématisé sur la figure suivante. Dans ce diagramme, le surfactant se présente successivement sous les formes suivantes : Domaine de la solution : monomères en solution. La concentration en surfactant est faible et inférieure à la CMC1. [...]

[...] Domaine micellaire : Micelles sphériques mobiles plus monomères en solution. La concentration en surfactant est comprise entre la CMC1 et la CMC2. Micelles cylindriques. La concentration en surfactant est supérieure à la CMC2 Domaine cristal liquide : Mésophase à structure hexagonale Mésophase à structure cubique Mésophase à structure lamellaire. [...]

[...] Principaux paramètres gouvernant l'agrégation des surfactants Introduction Les dimensions envisagées par la micro-électronique atteindront, d'ici une à deux décennies, des tailles submicroscopiques. Les phénomènes fondamentaux mis en jeu seront qualitativement différents et des voies potentielles basées sur une nanoélectronique sont en cours en Europe, aux Etats-Unis et au Japon. L'originalité des nanotechnologies est d'impliquer une échelle où les phénomènes physiques, chimiques ou biologiques sont inextricablement mêlés, de même que les aspects microscopiques et macroscopiques. Parmi ceux-ci, les processus d'auto-organisation occupent une place croissante dans les études sur les agrégats et les phénomènes de croissance des nanoparticules Ainsi s'exprimait l'auteur d'un rapport (CNRS 1997) concernant l'activité de recherche dans le domaine des nanotechnologies. [...]

[...] Pour cela, nous tenterons de dégager les paramètres qui président à l'agrégation des surfactants. Nous montrerons que cette recherche de nouveaux matériaux, bien que se situant à l'interface de la chimie organique et de la chimie inorganique, s'inspire très largement des phénomènes de texturation fréquemment rencontrés dans la nature et plus particulièrement de ceux observés dans la matière vivante. Les surfactants ou amphiphiles constituent des composants vitaux de la plupart des systèmes biologiques organisés, comme les membranes cellulaires qui doivent leur structure à l'agrégation des surfactants. [...]

[...] Il n'est pas exagéré de dire que la vie est étroitement liée à l'existence de surfactants. En effet, dans les membranes biologiques, les phospholipides forment, en suspension dans l'eau, une structure lamellaire en bicouche sphérique. Cette structure sandwich peut être décrite comme une double couche continue de molécules lipidiques dans laquelle diverses protéines membranaires sont insérées. Cette double couche lipidique est fluide, et contient des molécules lipidiques individuelles capables de diffuser rapidement au sein de leur propre monocouche. Cependant, la plupart des types de molécules lipidiques basculent très rapidement de façon spontanée d'une monocouche à l'autre. [...]