MACROMOLÉCULES

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Viscoélasticité des macromolécules

Rhéologie des polymères

À l'état fondu ou à concentration élevée, le comportement des macromolécules est conditionné, plus que pour tout autre état, par leur masse molaire. Les pelotes macromoléculaires de dimension moléculaires suffisantes peuvent s'enchevêtrer et, dès lors, totalement changer les propriétés d'écoulement. À cet égard, l'étude du flux et des propriétés viscoélastiques des polymères en solution ou à l'état fondu apporte de précieuses informations sur la structure des polymères. La discipline qui traite des relations entre la contrainte et la déformation d'un liquide est appelée rhéologie. Un liquide polymère (en particulier à l'état fondu) est caractérisé par un comportement viscoélastique ; l'analyse rhéologique a, en réalité, trait à l'étude du comportement de ce liquide polymère au-delà des limites d'une vitesse de cisaillement nulle et d'une dilution infinie, qui concernent, quant à elles, plus particulièrement la viscosité intrinsèque. Les mesures rhéologiques peuvent être effectuées de diverses manières, notamment par la détermination de la contrainte subie par le milieu en réponse à une déformation constante ou, au contraire, par la sollicitation de façon constante du milieu et examen de la déformation engendrée.

Trois grandeurs peuvent être obtenues au terme d'une expérience de rhéologie :

– la viscosité (η), qui est le rapport de la contrainte de cisaillement à la vitesse de cisaillement ;

– le module de conservation (G′), qui est le rapport de la composante en phase de la contrainte sur la déformation sinusoïdale ;

– le module de perte (G″), qui est le rapport de la composante déphasée de 900 de la contrainte sur cette même déformation sinusoïdale.

G′ caractérise l'élasticité du matériau alors que G″ traduit la dissipation de l'énergie par friction.

Dans leur très grande majorité, les polymères ne se comportent pas comme des liquides newtoniens, lesquels sont caractérisés par une viscosité constante indépendante de la vitesse d [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 21 pages

Médias de l’article

Diverses configurations des homopolymères

Diverses configurations des homopolymères
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Visualisation de polymères à faible taux de cristallinité

Visualisation de polymères à faible taux de cristallinité
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Pierre-Gilles de Gennes

Pierre-Gilles de Gennes
Crédits : Violaine Paquereau

photographie

Trois régimes de concentration d'un polymère dans une solution

Trois régimes de concentration d'un polymère dans une solution
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Afficher les 6 médias de l'article


Écrit par :

  • : docteur ès sciences physiques, professeur à l'université de Bordeaux-I
  • : docteur ès sciences physiques, directeur de recherche au C.N.R.S.
  • : docteur ès sciences, directeur de recherche au C.N.R.S.

Classification

Autres références

«  MACROMOLÉCULES  » est également traité dans :

ACÉTAMIDE (éthanamide)

  • Écrit par 
  • Dina SURDIN
  •  • 331 mots

CH 3 —CO—NH 2 Masse moléculaire : 59,07 g Masse spécifique : 1,16 g/cm 3 Point de fusion : 82 0 C Point d'ébullition : 222 0 C. Monoamide primaire se présentant en cristaux blancs hexagonaux ou rhomboédriques. La structure cristalline de l'acétamide déterminée par les rayons X (méthode du cristal tournant) a montré qu'il y a polymérisation. Malgré le doublet électronique disponible sur l'azote, l' […] Lire la suite

ANTIGÈNES

  • Écrit par 
  • Joseph ALOUF
  •  • 7 372 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Structure moléculaire et classification chimique des antigènes »  : […] En règle générale, les antigènes sont des macromolécules, mais toute macromolécule n'est pas obligatoirement immunogène. L'immunogénicité d'une macromolécule est d'autant plus élevée que sa taille est plus importante. Exceptionnellement, un certain nombre de molécules de faible taille moléculaire (masse moléculaire inférieure à 2 500 daltons) sont immunogènes en présence d'adjuvants, mais la ré […] Lire la suite

BIOPHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Claude Michel GARY-BOBO
  •  • 6 408 mots

Dans le chapitre « Investigation des structures moléculaires »  : […] La biophysique moléculaire se donne pour tâche l'étude de l'organisation spatiale des macromolécules en relation avec leurs interactions fonctionnelles dans le milieu biologique. C'est peut-être dans ce domaine que la puissance des méthodes physiques se révèle de façon le plus spectaculaire, par leur pouvoir de résolution aussi bien spatiale que temporelle ; certaines de ces méthodes mesurent de […] Lire la suite

CHAMPETIER GEORGES (1905-1980)

  • Écrit par 
  • Pierre SIGWALT
  •  • 1 128 mots

Chimiste français, né et mort à Paris, fondateur en France de la chimie macromoléculaire. Georges Champetier fait ses études secondaires à l'école primaire supérieure Lavoisier. Il y prépare le concours d'entrée à l'École supérieure de physique et chimie industrielles de la Ville de Paris, où il entre en 1922 et d'où il sort, en 1925, ingénieur chimiste et premier de sa promotion. Ses premières re […] Lire la suite

CHIMIE - Histoire

  • Écrit par 
  • Élisabeth GORDON, 
  • Jacques GUILLERME, 
  • Raymond MAUREL
  •  • 11 167 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « La chimie des matériaux »  : […] Ce domaine recouvre une partie de l'ancienne chimie minérale, dans la mesure où il concerne les problèmes liés aux métaux et aux non-métaux ainsi qu'une part de la traditionnelle chimie organique, avec notamment l'étude des polymères. Depuis le dernier quart du xx e  siècle, la chimie du solide ne se contente plus de créer et d'étudier des matériaux modèles, mais s'intéresse aux solides réels, a […] Lire la suite

CHROMATOGRAPHIE

  • Écrit par 
  • Robert ROSSET, 
  • Louis SAVIDAN, 
  • Alain TCHAPLA
  •  • 16 961 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Chromatographie liquide d'exclusion (de filtration de gel ou de perméation de gel) »  : […] La colonne est remplie d'un gel microporeux minéral ou organique : silice, polystyrène réticulé, dextrane réticulé. Quand un soluté en solution est en présence d'un milieu poreux non adsorbant, ses molécules diffusent dans ce milieu, établissant un équilibre de sa concentration en solution dans les pores et à l'extérieur. Si les dimensions des molécules dissoutes sont supérieures à celles des pore […] Lire la suite

DYNAMIQUE MOLÉCULAIRE

  • Écrit par 
  • Jean RIESS
  •  • 5 174 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Macromolécules et biopolymères »  : […] Les macromolécules sont également sujettes à de telles fluctuations de structure. Ainsi, les chaînes d'atomes qui constituent de nombreux polymères sont-elles capables, dans une large mesure, de s'allonger, de se tordre, de se pelotonner sur elles-mêmes, de se déplier, ou de s'associer entre elles en fonction de contraintes extérieures. Les biopolymères n'y échappent pas ; c'est souvent, bien au […] Lire la suite

ÉLASTOMÈRES ou CAOUTCHOUCS

  • Écrit par 
  • Christian HUETZ DE LEMPS, 
  • Françoise KATZANEVAS
  •  • 7 914 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Aspect moléculaire »  : […] Pour répondre à ces caractéristiques mécaniques, un élastomère est constitué de longues chaînes moléculaires, appelées macromolécules, qui sont repliées sur elles-mêmes au repos : c'est la pelote statistique. Les interactions entre chaînes sont faibles (faible cohésion) et sous l'action d'une contrainte externe, les chaînes possèdent de très nombreuses possibilités conformationnelles (par rotatio […] Lire la suite

GELS

  • Écrit par 
  • Mireille ADAM, 
  • Michel DELSANTI
  •  • 3 431 mots
  •  • 4 médias

Le gel est formé de deux milieux dispersés l'un dans l'autre : – le milieu dit « solide » est constitué de longues molécules connectées entre elles par des points de réticulation pour former un réseau tridimensionnel ; – le milieu liquide (solvant) est constitué de molécules indépendantes. Le gel se distingue d'une solution colloïdale où le milieu « solide » n'est pas connecté. Il est nécessaire d […] Lire la suite

GENNES PIERRE-GILLES DE (1932-2007)

  • Écrit par 
  • Étienne GUYON
  •  • 2 736 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « La matière molle »  : […] Un autre thème d'intérêt – les cristaux liquides – s'ouvre pour de Gennes et le conduit à mettre en place un nouveau groupe de recherche expérimentale et théorique à Orsay. Ces matériaux organiques sont constitués de molécules allongées comme des grains de riz ; ils forment des phases intermédiaires entre le cristal et le liquide isotrope. Elles avaient été décrites dans les années 1930 par Georg […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Michel FONTANILLE, Yves GNANOU, Marc LENG, « MACROMOLÉCULES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 02 août 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/macromolecules/