Utilisation de cellulose pour l'élaboration de matériaux photoluminescents ou conducteurs

par Olivier Pras

Thèse de doctorat en Mécanique, génie mécanique

Sous la direction de Didier Chaussy et de Davide Beneventi.

Soutenue le 12-12-2011

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire de Génie des Procédés Papetiers (équipe de recherche) .

Le président du jury était Stephanie Briancon.

Le jury était composé de Didier Chaussy, Davide Beneventi, Paul Piette, Hugues Lebrun, Thibaud Delahaye.

Les rapporteurs étaient Roberta maria Bongiovanni, Nathalie Destouches, Bengt Jonsson.


  • Résumé

    Ce travail de thèse s'inscrit dans le contexte de la fonctionnalisation de matériaux cellulosiques dans le domaine de l'électronique imprimée. Une première approche a mis en évidence la possibilité d'imprimer des formulations aqueuses à base de nanoparticules de polymères semi-conducteurs photoluminescents. L'influence de la taille des nanoparticules, ainsi que leur composition (ajout d'un polymère dérive de la cellulose) sur la couleur de l'émission a été mise en évidence. Les applications potentielles peuvent être l'élaboration de papiers sécurisés. Une seconde approche s'est portée sur l'utilisation de microfibrilles de cellulose et de microparticules de cuivre afin d'élaborer des films composites conducteurs autoportants grâce aux excellentes propriétés mécaniques des microfibrilles. L'influence d'un calandrage (pression et température de calandrage) des films sur la conductivité électrique a en particulier été étudiée.

  • Titre traduit

    Use of cellulose for the development of photoluminescent or conductive materials


  • Résumé

    The context of this project is the cellulosic material functionalization in the printed electronic domain. The first part highlighted the ability to print photoluminescent formulations. The aqueous dispersion was composed of semiconducting polymer nanoparticles. The influence of the size and the composition of the particles on the emission colour was studied. Security paper is one of the main potential application of these particles. The second part dealed with the use of cellulose microfibrills and copper microparticles for the elaboration of conductive composite films. The films were self-supporting thanks to the high mechanical properties of the microfibrills. A calendering study was carried out on the electric conductivity of the films based on the influence of the pressure and the temperature of calendering.


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