Le Bureau des Études Doctorales a le plaisir de vous informer que
Madame Elora VEDIE
doctorante au laboratoire MAPIEM
rattaché à l’École Doctorale 548 « Mer & Sciences »,
sous la direction de Madame Chrisitine BRESSY (MAPIEM), Maitre de Conférences-HDR, Université de Toulon
&
Monsieur Hugues BRISSET (MAPIEM), Professeur des Universités, Université de Toulon, codirecteur
co-encadrée par Monsieur Jean-François BRIAND (MAPIEM), Maitre de Conférences-HDR, Université de Toulon
soutiendra publiquement sa thèse en vue de l’obtention du DoctoratDiscipline : « Chimie »
Spécialité : Chimie et Physico-Chimie des Polymères
sur le thèmeDéveloppement de surfaces micro-texturées pour la protection des dispositifs marins contre les biosalissures
Vendredi 03 décembre à 13h30
à l’Université de Toulon – Campus La Garde – Bâtiment X – Amphi X.300
devant un jury composé de
- M. Etienne BARTHEL, Directeur de recherche, CNRS/ESPCI/PSL/Sorbonne, Rapporteur
- Mme. Karine VALLÉE-RÉHEL, Professeure des Universités, Université de Bretagne Sud, Rapportrice
- Mme. Chantal COMPÈRE, Directrice de recherche, IFREMER, Examinatrice
- Mme. Mathilde REYSSAT, Maitre de Conférences, ESPCI, Examinatrice
- M. Vincent SENEZ, Directeur de recherche, ONCOLille/Université de Lille, Examinateur
- M. Jean-François BRIAND, Maitre de Conférences-HDR, Université de Toulon, Co-encadrant
- M. Hugues BRISSET, Professeur des Universités, Université de Toulon, Co-Directeur
- Mme. BRESSY Christine, Maitre de Conférences-HDR, Université de Toulon, Directrice
Résumé
La colonisation des surfaces par les biosalissures marines est un problème majeur pour les industries maritimes. L’objectif de ce travail de thèse est de développer des surfaces polymères texturées non-toxiques et de déterminer quel paramètre affecte l’installation des micro- et macro-salissures marines.
Plusieurs texturations de type « peau de requin » ont été reproduites sur trois élastomères (PDMS, PU et X3) et quatre thermoplastiques (HDPE, LDPE et deux tPUs), de chimie de surface et de module élastique différents. Des moules ont été fabriqués par photolithographie, impression 3D et lithographie laser par trempage. La surface des polymères a été texturée en utilisant soit un procédé de moulage soit un procédé de gaufrage à chaud.
Les propriétés de surface des substrats préparés ont été étudiées par mouillabilité à l’aide de mesures d’angles de contact statiques et dynamiques. Les méthodes de la goutte posée et de la bulle d’air captive ont été utilisées. L’anisotropie de mouillage et le changement de mouillabilité ont été étudiés dans l’air et dans l’eau de mer artificielle.
Des immersions en milieu naturel ont été effectuées à Toulon (France) et à Göteborg (Suède), à deux saisons différentes. L’efficacité des substrats, lisses et texturés, a été évaluée vis-à-vis des bactéries marines, des diatomées et des macro-salissures. Une détermination spécifique de la composition et de la diversité des diatomées a été réalisée par métabarcodage.
Mot clés :Texturation de surface, mouillabilité, anisotropie de mouillage, biofilms, antisalissures marines.
Abstract
Bioinspired engineered microtopographies for the protection of marine devices against biofoulingPreventing marine fouling on seawater immersed structures appears to be a major concern for industries. The objective of this PhD work was to develop non-toxic microtopographical polymer surfaces and to investigate which parameter affects the settlement of micro- and macrofouling. Shark skin-based microtopographies were replicated on three elastomers (PDMS, PU and X3) and four thermoplastics (HDPE, LDPE, and two tPUs) of various surface chemistry and elastic modulus, using a molding and a hot embossing process, respectively. Molds were fabricated by photolithography, digital light processing 3D printing, and dip-pen laser lithography. Wetting properties of smooth and patterned substrates were investigated in air and in artificial seawater. Anisotropy and change in wetting properties were studied using static and dynamic contact angle measurements. Field immersions were performed in Toulon (France) and in Gothenburg (Sweden), in two seasons. Efficacy of smooth and micropatterned substrates was assessed towards marine bacteria, diatoms and macrofouling. A specific determination of the composition and diversity of diatoms was carried out by metabarcoding.
Keywords : Micropatterned surface, wettability, wetting anisotropy, biofilms, marine antifouling.
