Emulsions stabilisées par des particules colloïdales stimulables : propriétés fondamentales et matériaux
Résumé
Highly stable emulsions can be formulated using colloidal particles as stabilizers (so-called Pickering emulsions). This study aims at understanding the interfacial stabilization mechanisms as well as the links between the interfacial properties and the macroscopic properties of emulsions. In this context, our strategy consists in using colloidal particles for which characteristics can be continuously tuned either during the synthesis (variation of the particles' wettability or deformability) or in situ by using a stimulus (pH, salt, temperature...). Emulsions stabilized by such particles are stimuli responsive and their destabilization can be triggered on demand. We study and report the mechanisms of particle adsorption, the interactions between particles anchored at interfaces and the resulting properties of emulsions. Such study allows us to draw general concepts governing the emulsions stabilization/destabilization and to control their end-use properties via formulation or emulsification process (temperature, shear). Colloidal particle stabilized-emulsions can be used as templates to synthesize more complex materials as illustrated by the elaboration of capsules allowing a thermally controlled delivery of their content.
Des émulsions particulièrement stables peuvent être formulées à l'aide de particules colloïdales (émulsions dites de Pickering). L'objectif de cette étude est d'accéder à la compréhension des mécanismes de stabilisation des interfaces, ainsi que du lien entre propriétés interfaciales et propriétés macroscopiques des émulsions. Dans ce cadre, la stratégie adoptée repose sur l'utilisation de particules colloïdales dont les caractéristiques peuvent être variées continûment à la fois en amont par la chimie de synthèse (variation de la mouillabilité, de la déformabilité) et in situ par un stimulus (pH, sel, température...). De plus, les émulsions stabilisées par de telles particules deviennent, elles aussi, sensibles aux stimuli et la déstabilisation des émulsions peut être déclenchée à la demande. Les mécanismes d'adsorption, les interactions entre particules aux interfaces et les propriétés résultantes des émulsions sont étudiés. L'établissement de concepts généraux régissant la stabilisation/déstabilisation des émulsions permet d'en contrôler, via la formulation ou le procédé (température, cisaillement), les propriétés d'usage. Enfin les émulsions stabilisées par des particules colloïdales peuvent être utilisées en tant que précurseurs dans la formulation de matériaux plus complexes : ceci est illustré par l'élaboration de capsules à libération thermostimulée.
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