Étude par microscopie à force atomique de l’organisation cœur-couronne de nanoparticules hétéroxylanes-lignine de synthèse, modèles des parois végétales lignifiées

Résumé

L’alcool coniférylique, un monomère des lignines a été polymérisé en présence d’hétéroxylanes, un polyoside caractéristique des parois végétales de graminées. La réaction conduit à la formation de particules de dimension nanométrique contenant les hétéroxylanes et les dehydrogénopolymères (lignines synthétiques) formés par la polymérisation de l’alcool coniférylique. Nous avons étudié l’organisation interne de ces particules par microscopie à force atomique en mode intermittent. En faisant varier l’amplitude de vibration de la pointe, donc la force d’appui sur l’objet, nous avons observé deux types de morphologies. Pour une force d’appui faible, les nanoparticules apparaissent avec une forme régulière alors qu’en appliquant une force d’appui environ vingt fois plus intense, une morphologie plus complexe apparaît où l’on distingue clairement deux zones : au centre et en périphérie. Cette différence peut être interprétée comme l’existence de deux régions avec des propriétés mécaniques différentes dans les nanoparticules, suggérant ainsi une structure cœurcouronne. Cet exemple souligne également l’importance des paramètres d’acquisition, notamment la force d’appui en mode intermittent sur la morphologie apparente des matériaux mous tels que les assemblages de biopolymères.