Etude du comportement mécanique de la paroi cellulaire du bois par Microscopie à Force Atomique - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2009

Study of the mechanical behaviour of wood cell wall by atomic force microscopy

Etude du comportement mécanique de la paroi cellulaire du bois par Microscopie à Force Atomique

Résumé

Wood as a material shows exceptional effective properties, but its biological origins give rise to an important lack of physico-chemical and biochemical stabilities and a great variability of the organization of its basic components at various scales (annual ring, woody tissues, cell, cell wall, cell wall component, macromolecules). In this thesis, Atomic Force Microscopy has been used as characterisation tool of the mechanical properties. Quantifying the viscoelstic properties of wood cell wall layers was the goal of this study. New experimental protocoles have been developed in order to improve the quality of the wood sample, the calibration of AFM cantilever stiffness and tip radius and of its answer while using a particular AFM mode: the resonant contact mode. Results are in the same range as those found in the literature and future improvements will answer questions that no other technique is capable of at the time beeing.
Le bois en tant que matériau présente des propriétés effectives exceptionnelles mais son origine biologique entraine un manque de stabilité physico-mécanique et biochimique ainsi qu'une grande variabilité d'organisation de ses éléments constitutifs à plusieurs échelles (cerne annuel, tissus ligneux, cellule, paroi cellulaire, matière ligno-cellulosique, macromolécules) qui limitent son utilisation. Nous avons, dans le cadre de cette thèse, utilisé la microscopie à force atomique en tant qu'outil de caractérisation des propriétés mécaniques. Le but était de quantifier les propriétés viscoélestiques de couche de la paroi cellulaire de bois. Les travaux ont porté sur la mise au point de protocoles expérimentaux visant à l'amélioration de la qualité des échantillons de bois, à la calibration de la raideur et du rayon de pointe des microleviers utilisés en AFM et de sa réponse lors de l'utilisation d'un mode AFM particulier: le mode contact résonnant. Les résultats obtenus se situent dans la même gamme que les valeurs issues de la littérature, et laissent entrevoir des développements futurs pouvant apporter des réponses qu'il ne semble pas possible d'atteindre avec les autres méthodes disponibles à l'heure actuelle.
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  • HAL Id : tel-00648700 , version 1

Citer

Karl Bytebier. Etude du comportement mécanique de la paroi cellulaire du bois par Microscopie à Force Atomique. Mécanique des matériaux [physics.class-ph]. Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00648700⟩
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