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Hydrogels : « physiques » et/ou « chimiques » ? – Relaxations, vieillissement, rupture -
Les hydrogels de polymères sont appelés à jouer un rôle essentiel dans les applications biomédicales. En témoigne le nombre sans cesse croissant d’articles proposant des structures de réseaux biocompatibles de plus en plus élaborées. Paradoxalement, l’étude des mécanismes physiques fondamentaux en jeu dans les propriétés mécaniques est largement absente de cette quête effrénée de matériaux optimisés, que ce soit pour la régénérescence tissulaire ou la délivrance médicamenteuse ciblée. Même si on oublie un instant les applications, les hydrogels restent des matériaux fascinants pour le physicien. Encore convient-il de bien
distinguer les gels « chimiques » pour lesquels les polymères sont réticulés de façon covalente et les gels « physiques » faits de ponts réversibles. Je montrerai dans quelle mesure ces derniers se comportent comme des systèmes vitreux. C’est cette capacité à relaxer les contraintes qui permet d’obtenir des gels physiques
remarquablement homogènes et résistants à la rupture. En revanche, dans de nombreuses applications, c’est la stabilité structurelle des gels chimiques qui est privilégiée et ce malgré leur fragilité. Comme cela a été suggéré il y a quelques années (Gong et al.), des gels « mixtes » comprenant des liens des deux types permettent d’allier ces différents avantages. Je présenterai des résultats récents sur le vieillissement d’un tel système et la synergie entre les deux sous-réseaux qui se manifeste par un renforcement mécanique spectaculaire du réseau physique.
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