Le blog du Docteur K

[Pour l'US Open 2007,] Maria Sharapova porte une robe rouge. Comme Big Apple, la Grosse Pomme, le surnom de New-York, dit Maria. Oui, parce que la Russe en est sûre : «les pommes, c'est rouge. »

Pommes ou pas pommes, cette année encore, il n'y a pas de doute: Maria sera très classe! Et après sa victoire expéditive face à Roberta Vinci ce soir, il y a fort à parier que nous verrons cette robe souvent au cours des 15 prochains jours...

Les vacances approchent, et je sens poindre la question habituelle:

- Hé heu... Sur quoi il porte ton doctorat, déjà?
- Ben heu...

Pas toujours facile de vulgariser. Alors, je m'y prends un peu d'avance. Histoire de vous donner quelques pistes pour nos prochaines discussions!...

Mon doctorat porte sur l’élaboration de nanocomposites à matrice polymère, c’est-à-dire de matières plastiques renforcées à l’aide de particules nanométriques (1 nanomètre = 1 milliardième de mètre!). Pour vous donner un ordre d'idée, l'épaisseur d'un cheveu est de l'ordre de 100 000 nanomètres. On touche donc à l'infiniment petit! Dans le cadre de mon projet, j’ai choisi d’utiliser comme matrice le polyéthylène (un plastique que vous connaissez bien, car il sert notamment à fabriquer les sacs d’emballage!), et comme renforts des nanoparticules d’argile (mon argile porte d’ailleurs un nom assez barbare : la montmorillonite!).

Très bien me direz-vous… Quel est l’intérêt de mettre de l’argile dans un polymère? C’est très simple : la montmorillonite est une argile naturelle (donc, bon marché!), constituée de feuillets de longueur 100-300 nm et d’épaisseur 1nm. À l’état naturel, ces feuillets sont agglomérés entre eux sous forme de particules micrométriques (1 micron = 1 millionième de mètre!). Dans certains polymères, comme le nylon (celui des bas…), il est possible de délaminer totalement ces feuillets, c'est-à-dire de tous les séparer  individuellement. On obtient alors des structures dites exfoliées, qui présentent des propriétés remarquables, résultant en une valorisation du matériau à coût modéré.

Et alors? Si tout cela est si simple, pourquoi passer 4 ans à faire un doctorat là-dessus, hein? Parce que dans le polyéthylène, les feuillets de montmorillonite ont tendance à rester agglomérés entre eux, et il n’est pas facile de les disperser: la montmorillonite n'aime pas le polyéthylène!!! Il faut donc optimiser la formulation afin d’améliorer les affinités entre le renfort et la matrice, et utiliser des équipements de mise en forme efficaces afin de briser les agglomérats. Et tout ça, c’est mon boulot!

Pour vous donner une petite idée de ce dont à l’air un nanocomposite polyéthylène / montmorillonite, voici quelques photos prises au microscope électronique à transmission. À gauche, une formulation mal dispersée obtenue au début de mon doctorat : les feuillets d’argile (en noir) sont empilés les uns sur les autres et forment des aggrégats. À droite, une formulation exfoliée : les feuillets d’argile sont maintenant uniformément répartis dans le polymère! (hum… entre les deux photos, compter quelques mois de travail!).



















      Formulation de type ''micro''.                    Formulation de type ''nano''.

Well. Too much science makes a girl boring… Je m’en vais donc regarder quelques épisodes de Nip/Tuck et admirer le beau Docteur Troy!  Bye!

Lendemain d'épluchette de blé d'inde. Sexy Boy (torse nu et en bobettes!) fait irruption d'une des chambres en tenant par la main la poulette qu'il a rencontrée la veille.

- S'lut! Bien dormi? J'vous présente... heu...

Se tournant vers la fille:

- C'est quoi ton prénom déjà?

Oin... Pas fort, Sexy Boy!

- Wow!!! C’est du ni-tro-gène!
- Paraît que c'est froid! M'dame, c’est quoi la température?
- C’est vrai que si je mets ma langue sur le tuyau, je peux rester collé?

En l’espace de quelques secondes, les apprentis sorciers du camp d’été Folietechnique se sont agglutinés autour de ma bouteille d’azote liquide¹ et les questions fusent. À celui qui fait mine de sortir sa langue pour aller la plaquer contre la valve de remplissage, je réponds sur mon ton le plus menaçant : ‘‘Oui, pis laisse moi te dire que tu vas rester collé longtemps!’’, ce qui a pour effet immédiat de rétracter sa langue et de déclencher l’hilarité générale.

Je repars avec ma bouteille pleine et un grand sourire. Il est midi, et je vais enfin pouvoir débuter mes expériences. Mais pourquoi donc ma journée de travail commence-t-elle si tard? Réponse: parce que je n'ai pas bien lu le Manuel du Parfait Petit Crosseur...


Protocole 1. À l'attention du crosseur voulant utiliser de l'azote liquide:

Note: Ce protocole d'économie physique et d'optimisation du temps de travail est valide pour un contenant de capacité 200L pouvant délivrer de l'azote liquide pendant 48h.

Article 1.1:  

Si tu dois faire des expériences avec un appareil nécessitant un approvisionnement en azote liquide, inscris toi sur le planning de réservation le mardi, afin que la personne ayant réservé le lundi ait déjà rempli la bouteille d’azote. Ainsi, à ton arrivée le mardi, la bouteille sera à moitié pleine.

Article 1.2:

Si tu n’as pas pu t’inscrire le mardi parce qu’un gredin ayant lu et compris l'article 1.1 a été plus prompt que toi, inscris toi pour le mercredi et utilise le truc du ‘‘Just one or two samples, please!’’ (cf. article 1.3).

Article 1.3: ‘‘Just one or two samples, please!’’

- Vas trouver la personne ayant réservé le lundi, arbore ton plus beau sourire, et demande lui si tu peux lancer ‘‘Just one or two samples, please!’’ à la fin de la journée après ses expériences.

- Si la personne accepte, lance au minimum 10 essais pendant la nuit, de manière à ce que l’écœurant ayant eu l’audace de réserver le mardi trouve la bouteille d’azote vide le lendemain. Bien fait pour lui  (elle)!

- Si la personne refuse, arrête ses expériences dès qu’elle quitte le laboratoire le soir (au besoin: efface aussi ses fichiers, ça lui apprendra!). Lance au minimum 10 de tes propres essais, de manière à ce que le lascar ayant réservé le mardi trouve la bouteille d’azote vide le lendemain. Bien fait pour lui (elle)!

- Dans les deux cas, le scélérat ayant réservé le mardi sera dans l’obligation de remplir la bouteille d’azote. Ainsi, le mercredi, jour officiel de ta réservation, la cuve sera à moitié pleine et tu n’auras pas besoin de la remplir.

Promis, dès la semaine prochaine, je mets ça en application! Ça m'évitera de perdre mon temps à remplir la bouteille...

 

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¹ Pour les novices: de nombreux appareils destinés à caractériser le comportement des matériaux en température nécessitent l'utilisation d'un liquide de refroidissement. L'azote liquide est donc souvent utilisé pour obtenir des températures sub-ambiantes (jusqu'à -196ºC).