Institut Charles Sadron Event

La présente thèse Cifre en collaboration avec la société URGO a pour objectif de développer un biomatériau projetable à base de mousses d’hydrogel. Le fil conducteur de cette thèse repose sur la compréhension du lien entre la physico-chimie (formulation de la phase continue, stabilité de la mousse) et la physique (structure et propriétés mécaniques) des mousses d'hydrogel à la fois à l'état liquide et à l'état solide. Nous entamons par une investigation du moussage de solutions polymères à viscosité élevée, démontrant qu’un process de moussage à travers un milieu poreux permet de produire des mousses polymères avec une fraction volumique de gaz élevée et des petites tailles de bulles, tel que requis pour ce projet. Nous étudions ensuite les méthodes conventionnelles de gélification de l'alginate (reposant sur l'utilisation d'une forme inactive du réticulant protégée par un agent porteur jusqu'à l'acidification du milieu), démontrant l'influence du processus de libération du réticulant sur les propriétés mécaniques de l'hydrogel résultant. Nous montrons pour la première fois la concurrence entre l'agent acidifiant couramment utilisé et l'alginate dans leur liaison avec l’agent réticulant, et fournissons ainsi une base pour la conception efficace d'hydrogels d'alginate. Nous avons également introduit une nouvelle méthode de gélification initiée par un gaz qui consiste en un processus en une seule étape faisant appel au CO2 pour induire simultanément la formation de la mousse et sa réticulation. Après avoir démontré l’inadéquation de cette approche pour le développement du produit visé, nous établissons une base pour le développement d'une mousse d’alginate gélifiée et stable avec une morphologie contrôlée, dont l'optimisation sera poursuivie par URGO en vue de l'application finale.