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Auteur(s)
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Jean-Pierre COTTON : Docteur ès sciences - Physicien au laboratoire Léon Brillouin (CEA-CNRS) - Commissariat à l’énergie atomique (Saclay)
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Àvec une longueur d’onde d’environ 1 nm (10 Å), la diffusion de neutrons aux petits angles est une excellente technique pour déterminer la structure moyenne (conformation) des polymères dans différents environnements.
Les paramètres mesurés sont la masse moléculaire, le rayon de giration, la longueur de persistance ou, plus complètement, la forme du polymère, comme les déterminent la diffusion de lumière et, quelquefois, la diffusion de rayons X aux petits angles.
Comme les sources de neutrons sont rares, bien qu’ouvertes à tous, cette technique est réservée en priorité aux expériences où elle est indispensable. Ce sont donc les expériences qui font intervenir la substitution isotopique comme méthode de marquage qui seront privilégiées. Par exemple, la détermination de la conformation d’un polymère dans son solide en utilisant des chaînes deutériées est une possibilité unique. La méthode de variation de contraste permettant d’obtenir les facteurs de structure partiels de solutions complexes, en faisant varier le pouvoir diffusant du solvant, est une autre possibilité. Elle est appliquée à la détermination de la structure d’une interface de polymères greffés.
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Systèmes complexes en solution. Méthode de variation de contraste
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3. Conformation d’une chaîne dans un fondu de polymères
Un fondu de polymères est un liquide de monomères incompressible sans fluctuations de concentrations ; il ne diffuse ni les photons, ni les neutrons. La conformation du polymère ne peut être obtenue par cette expérience. Cette absence de diffusion, s (q) = 0 dans l’équation [1], correspond à une compensation entre les fluctuations de concentrations intrachaînes et interchaînes, soit :
l’enchaînement des monomères n’apparaît que dans les paramètres dyna-miques, comme la viscosité, qui ne sont pas discutés dans cet article.
3.1 Théorème 50-50
L’introduction d’une proportion x (en nombre) de macromolé-cules deutériées dans l’échantillon crée un contraste, donc, artificiellement, des fluctuations de concentration et une intensité qui s’écrit suivant l’équation [1] :
où...
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