Projet SIMULACTOR

Plus en détail, SIMULACTOR s’intéressera à :

1. l’échelle moléculaire afin de modéliser et d’optimiser la modification des molécules photochromiques sous irradiation ;
2. l’échelle supramoléculaire (jusqu’à 10 nm, le « photomorphon ») qui pilote la diffusion de la contrainte photochrome vers le matériau voisin via les interactions photochrome/polymère ;
3. la loi de comportement viscoélastique des photodomaines (jusqu’à 200 nm), avec un éclairage spécifique sur la concentration en photoswitch, ce qui constituera un premier pas vers les simulations macroscopiques ;
4. l’introduction de la microstructure du matériau expérimental (jusqu’à 100 µm) et la construction d’une loi de comportement homogénéisée tenant compte des inhomogénéités de structure ou de composition, avec pour objectif final de concevoir un modèle capable de simuler la déformation expérimentale observée sous irradiation.

Dans ce processus, chaque stratégie de simulation bénéficiera de la sortie des échelles inférieures et fournira des sorties pour les échelles supérieures. Les premiers systèmes étudiés seront des matrices de type poly(éthylène-cobutylène) dopées par deux familles de photochromes, les dithiényléthènes (DTE) et les azobenzènes (AZ). L’ambition finale de ce projet est d’appliquer cette méthodologie à une variété de systèmes polymère-photochrome afin de constituer une bibliothèque exploitable à des fins d’optimisation de propriétés, par exemple sur la base d’une approche de Machine Learning.

Le consortium du projet est constitué de spécialistes du calcul quantique appliqué aux systèmes photochromes (TD-DFT, LIED, U. Paris Cité), de spécialistes des simulations atomistiques classiques (dynamique moléculaire et coarse-graining, LMCE, CEA/DAM/DIF), et de spécialistes des simulations en milieux continus (Finite Element Method, Discrete Element Method, IML, U.Lille).