Avril 1999 - n°37

L'UMR 76-10 de l'Université Pierre et Marie Curie

Unité de Chimie des Polymères

Héritier de plus de quarante années d'expérience, le Unité de Chimie des Polymères CNRS de l'Université Pierre et Marie Curie est aujourd'hui dirigée par le Professeur Vairon. Elle est implantée sur le campus de Jussieu.

Son axe directeur inchangé depuis sa création : "la compréhension et la maîtrise des processus de synthèse, d'élaboration et de modification chimique des polymères"...

Un laboratoire au coeur d'un exceptionnel patrimoine scientifique...

A l'origine du Laboratoire, réside la première Chaire de Chimie Macromoléculaire de l'Université de Paris. Créée en 1956 à la Sorbonne, elle est alors associée au Laboratoire de Physico-Chimie des Polymères de l'ESPCI, sous la direction du Pr Georges Champetier.

Aujourd'hui, deux unités mixtes, UMR CNRS, constituent le pôle "Macromolécules" :

- l'UMR 76-10, Unité de Chimie des Polymères dirigée par M. Vairon sur le campus de Jussieu,

- l'UMR 76-15, basée à l'ESPCI et dirigée par Mme Lafuma ;

...deux laboratoires auxquels s'ajoute celui de M. Leblanc "Rhéologie et Mise en oeuvre des polymères", associé à l'Unité UMR 76-10.

Ainsi reconnu pour son vaste champ d'expertise, ce pôle de recherche dresse un tableau complet de la Science des Polymères.

"L'UMR 76-10, comme le précise M. Vairon, s'est progressivement construite autour du thème des "Grandes Réactions de la Chimie Macromoléculaire". Son objectif central vise la connaissance et la maîtrise de l'élaboration des polymères, depuis l'approche fondamentale des processus élémentaires de la polymérisation ou de la modification jusqu'à la conception de matériaux "sur mesure" répondant à un cahier des charges de structure, d'architecture, de propriétés et d'applications..."

Les équipes se sont structurées, depuis l'origine, autour de grandes thématiques, toutes complémentaires et couvrant la quasi-totalité des domaines liés à la Chimie des Polymères.

"Elles ont su, tout en conservant leur identité propre, faire évoluer en permanence leurs centres d'intérêt vers les problèmes d'actualité, et acquérir ainsi, pour la plupart d'entre elles, une large reconnaissance internationale", commente le Pr Vairon.

L'émergence de la polymérisation radicalaire...

Jusqu'à la fin des années 80, l'UMR 76-10 s'est donc imposée au plan mondial comme l'un des laboratoires phare dédiés aux mécanismes cinétiques des polymérisations ioniques (cationiques et anioniques). Une première diversification thématique dans les années 75/80 s'est illustrée par la création du Département "Polycondensation", alors conduit par le Pr Marechal autour des aspects mécanistiques et cinétiques. Puis, a été apportée, au début des années 90, une nouvelle orientation en adéquation étroite avec les préoccupations des industriels. Les recherches jusqu'à lors largement tournées vers la Polymérisation Ionique laissent, en effet, place à la Radicalaire qui représente aujourd'hui plus de 55% des activités du Laboratoire !

Mécanismes, cinétiques et contrôle des réactions de polymérisation radicalaire : tous les aspects sont étudiés, en phases homogène comme dispersée, tant que le plan fondamental qu'appliqué...

Soulignons, à ce titre, que le Laboratoire reçoit régulièrement de nombreux experts du domaine il accueille en ce moment même M. Matyjaszewski, un des tout premier Médicaliste mondiale Polymérisation Radicalaire...

Depuis quelques années, plus concrètement, les travaux de l'UMR 76-10 s'organisent selon cinq grandes thématiques :

1- la première que nous venons en partie de présenter : "Mécanismes, cinétiques et contrôle des réactions de polymérisation radicalaire et ionique" : polymérisation radicalaire en phases homogène et dispersée processus élémentaires et cinétiques rapides des polymérisations anionique et cationique polymérisation ionique en phase dispersée, catalyse chirale à haute sélectivité...

2- "Approche fondamentale des réactions de polycondensation" : polycondensation enzymatique, précurseurs à réactivité contrôlée, contrôle structural par spectrométrie de masse MALDI-TOF...

3- "Architectures macromoléculaires contrôlées" : structures contrôlées à blocs, greffées, hyperbranchées, macrocycles assemblages supramoléculaires

4- "Elaboration et caractérisation de polymères de spécialité" : biomatériaux (ophtalmo), biodégradabilité, polymères pour l'électronique, membranes, polymères mésomorphes

5- "Modification chimique et polymères fonctionnels" : greffage chimiosélectif de thermoplastiques sur polycondensats et polymères naturels, modification enzymatique régiosélective...

"Bien entendu, ce large éventail de sujets s'appuie sur des collaborations nombreuses et souvent étroites, nous offrant une indispensable complémentarité, que ce soit à l'échelle locale, nationale ou internationale", précise M. Vairon.

Mais, plus que tout autre atout, la force de l'Unité dirigée par le Pr Vairon réside dans son savoir-faire et son parc instrumental...

Une Unité d'Hommes et de moyens...

Près de 150 personnes collaborent aujourd'hui au sein du pôle "Macromolécules" de l'Université Pierre et Marie Curie ; 75 d'entre elles appartiennent à l'Unité du Professeur Vairon.

"Notre Unité constitue de fait, au moins par sa taille, le groupe le plus important en France et peut être en Europe, entièrement structuré autour de la chimie de la polymérisation", nous confie M. Vairon.

Ses moyens techniques sont à l'image de ses projets scientifiques : très diversifiés et à la pointe de la modernité.

L'UMR 76-10 du CNRS et l'Université Paris 6 ne possède ainsi pas moins de 12 appareils CPG au sein d'un parc instrumental, par ailleurs, largement équipé en matière de RMN, DSC, IR, analyseurs de particules, réacteurs de polymérisation... Soulignons qu'au-delà, la spécificité de ses recherches l'a également conduit à développer des techniques bien particulières. Il y a 10 ans, notamment, le Laboratoire a activement contribué au développement d'une technique de cinétique de polymérisation rapide : un dispositif unique de flux stoppé ("Stopped-Flow"),fonctionnant sous vide et à basse température a été mis au point.

Et, beaucoup plus récemment, a été installée la technique reconnue comme la plus performante pour déterminer les constantes de vitesse en polymérisation radicalaire : la polymérisation radicalaire à laser pulsé (PLP)...

Ainsi à l'origine d'avancées majeures pour la chimie macromoléculaire, l'Unité UMR CNRS 76-10 poursuit une politique active de valorisation de ses résultats. Depuis 1992, tout particulièrement, plus de 20 brevets ont été déposés en collaboration avec ses partenaires industriels.

Ses ambitions portent aujourd'hui sur l'émergence et l'approfondissement de plusieurs thématiques, notamment : la polymérisation radicalaire, la polymérisation en milieu dispersé, les architectures macromoléculaires et supra-macromoléculaires contrôlées, la polymérisation enzymatique.

Au coeur de ses objectifs, également : le renouvellement de son équipe Sept nouveaux permanents ont d'ores et déjà été accueillis dans cette optique, depuis les six dernières années...