Actuateurs souples basés sur des élastomères cristaux liquides

par Xiang Shi

Projet de thèse en Physique

Sous la direction de Pierre-Antoine Albouy et de Min-Hui Li.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Physique en Île-de-France (Paris) , en partenariat avec Laboratoire de Physique des Solides (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Dans le cadre de cette thèse, nous proposons de développer des actuateurs souples basés sur des élastomères cristaux liquides et présentant des propriétés mécano-chromiques. Elle se déroulera en deux parties : d'une part la synthèse des matériaux, d'autre part l'étude de leur structure et propriétés. Dans une première phase, nous synthétiserons des monomères cristaux liquides contenant des chromophores mécano-sensibles. Ils seront combinés à des chaînes polysiloxanes pour former des élastomères. Ce travail sera effectué sous la supervision du Prof. Min-Hui LI à Chimie Paristech (UMR 8247). La seconde partie de cette thèse se fera sous la die=rection de Pierre-Antoine Albouy à l'Université Paris-Sud (UMR 8502) en combinant cyclage mécanique, diffraction des rayons X et mesures optiques. Ceci est rendu possible par le développement récent d'un appareillage de traction permettant ds mesures in situ de diffraction. De cette façon, nous pourrons mettre en relation les évolutions structurales et les propriétés mécaniques, mécano-chromiques et thermo-mécano-chromiques des matériaux. Les matériaux synthétisés et l'utilisation de ces techniques devraient amener une contribution intéressante dans le domaine de l'électronique extensible, des sources d'éclairages pliables et du camouflage dynamique.

  • Titre traduit

    Soft actuators based on liquid crystal elastomers


  • Résumé

    For this thesis, we propose to develop soft actuators based on liquid crystal elastomers which exhibit mechano-chromic properties. The work will be composed two parts: one focused on material synthesis and another on investigation of their structure and properties. In the first part, we will synthesize first liquid crystal monomers and chromophores displaying mechano-chromic properties. Then we elaborate liquid crystal elastomers based on polysiloxane backbones that incorporate the chromophores. This chemical part will be performed under the supervision of Prof. Min-Hui LI at Chimie ParisTech (UMR 8247). In the second part of this thesis, the liquid crystal elastomers will be studied by combining mechanical cycling, X-ray diffraction and optical measurements, sous la direction de Pierre-Antoine Albouy à l'Université Paris-Sud (UMR 8502). This is made possible by a special X-ray in-situ traction apparatus developed in the Laboratoire de Physique des Solides. This way the structural evolution of the samples can be put in relation to their mechanical, mechano-chromic properties and thermo-mechano-chromic properties. It is expected that the materials and methods developed will contribute to the field of non traditional displays for applications such as stretchable electronics, foldable lighting devices, smart sensors and dynamic camouflage.