Pour comprendre les transformations complexes des pigments et des liants dans les couches de peinture, ce doctorat explorera leur chimie et leur mécanique à l’échelle nanométrique en utilisant la spectroscopie AFM-IR et intégrera ces informations avec la spéciation moléculaire par spectrométrie de masse et la stabilité thermique par des techniques thermoanalytiques. La spectroscopie infrarouge couplée à la microscopie à force atomique (AFM-IR) offre une fenêtre unique sur la complexité d’une couche de peinture. En combinant la résolution spatiale de la microscopie à force atomique avec la spécificité chimique de la spectroscopie infrarouge, elle permet de cartographier simultanément la composition et la réponse mécanique à l’échelle nanométrique. Cependant, l’interprétation demeure complexe : la préparation des échantillons peut altérer la chimie native, les spectres IR locaux à l’échelle nanométrique peuvent différer de ceux des références, et la composante mécanique du signal — liée à l’élasticité, à la rigidité et à la cohésion — a rarement été exploitée, bien qu’elle contienne des informations sur la densité de réticulation et la polarité des mélanges. Une spéciation complémentaire des espèces moléculaires sera obtenue par spectrométrie de masse pour soutenir l’interprétation des données d’hétérogénéité. Cette recherche sera complétée par des techniques thermoanalytiques, qui permettront de distinguer les trajectoires de polymérisation et de vieillissement des couches de peinture en fonction de leur composition et de leur méthode de préparation.
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