NOTION Vers-de-nouveaux-matériaux

Le 20-03-2019

Synthèse de molécules et de
matériaux

Vers de nouveaux matériaux
Définition
Nanochimie
• La nanochimie est l’étude des objets de
taille nanométrique, c’est-à-dire à l’échelle
de quelques molécules.
• À cette échelle, de nouvelles propriétés
apparaissent.
Exemple
• Les nanotubes de carbones sont composés
d’un ou plusieurs feuillets d’atomes de
carbone enroulés sur eux-mêmes.

Ils

présentent des conductivités électriques
et

thermiques

ainsi

qu’une

résistance

mécanique élevées.
• Les nanoparticules d’or deviennent rouges à
l’échelle nanométrique.
Définition
Relation structure-propriétés des matériaux
• Les matériaux ont des propriétés différentes
selon leur structure microscopique. 
• Celle-ci

va

notamment

influencer

les

propriétés mécaniques et électriques de ces
matériaux.
Définition
Les matières plastiques
• Elles sont constituées de polymères.
• Un polymère est une longue molécule
constituée d’une unité répétée de très
nombreuses fois.
• Une grande diversité de polymères existe ce
qui confère des propriétés diverses au sein
des matières plastiques.
Exemple
Le

polyéthylène

l’éthylène :

il

qui
est

s’obtient

à

translucide,

partir
peu

de

cher,

chimiquement inerte et résistant au froid.
Propriété
Synthèse des matières plastiques
• Elles sont synthétisées par polymérisation,
c’est-à-dire que l’on assemble un très
grand nombre de fois la même molécule
initiale.
• On ajoute également des adjuvants qui
vont permettre de moduler les propriétés,
notamment mécaniques, des plastiques.
• On peut alors optimiser les voies de synthèse
pour

obtenir

les

propriétés

physiques

souhaitées.
Propriété
Caractéristiques des plastiques
• Ils sont de bons isolants électriques et
ont généralement une bonne résistance
mécanique (traction, compression, dureté,
etc.).
• Ces propriétés mécaniques dépendent de
leur structure.
Définition
Matériaux organisés
• Ce sont principalement les solides cristallins
(métaux, sels ioniques) et les céramiques.
• À l’échelle microscopique, les atomes, les
ions ou les molécules qui les constituent
sont régulièrement disposés en réseaux
dans l’espace.
Définition
Matériaux amorphes
• Ce sont des matériaux qui ne présentent pas
d’organisation à l’échelle microscopique.
• Les principaux matériaux amorphes sont les
verres.
Propriété
Synthèse des matériaux totalement organisés
ou totalement amorphes
Ils

sont

souvent

présents

dans

la

nature.

Néanmoins, on peut parfois les synthétiser.
Exemple
Le verre peut être synthétisé :
• on chauffe un mélange de sable, de chaux et
de différents additifs puis on les fait refroidir
à l’air pour obtenir du verre.