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

Use of cellulose for the development of photoluminescent or conductive materials

• Auteur / Autrice : Olivier Pras
• Direction : Didier Chaussy, Davide Beneventi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique, génie mécanique
• Date : Soutenance le 12/12/2011
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie des procédés pour la bioraffinerie, les matériaux bio-sourcés et l’impression fonctionnelle (Grenoble ; 1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Stephanie Briancon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Didier Chaussy, Davide Beneventi, Paul Piette, Hugues Lebrun, Thibaud Delahaye
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Roberta maria Bongiovanni, Nathalie Destouches, Bengt Jonsson

Mots clés

Mots clés libres

Photoluminescence

Conduction électrique

Cellulose

Impression

Film

Photoluminescence

Electric conduction

Cellulose

Printing

Film

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.

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.