Développement et caractérisation de matériaux moléculaires luminescents et leur application dans des textiles techniques

Development and characterization of luminescent molecular materials and their application in technical textiles

• Auteur / Autrice : Tarik Aaboub
• Direction : Martinus Werts
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux et photonique
• Date : Soutenance le 15/05/2023
• Etablissement(s) : Université de Rennes (2023-....) en cotutelle avec Université Hassan II (Casablanca, Maroc)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Systèmes et applications des technologies de l'information et de l'énergie (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2002-....) - Ecole normale supérieure - Rennes - Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie / SATIE
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement opérateur d'inscription : École normale supérieure (Rennes ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Bouchaib Manoun
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Said Gmouh, Lionel Patrone, Najma Laaroussi, Abdeslam El Bouari, Boujemaâ Jaber

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fonctionnalisation des surfaces (chimie)

Sol-gel, Procédé

Spectroscopie

Fibres optiques

Luminescence

Mots clés libres

Luminescence

Fibres optiques

Spectroscopie

Fonctionnalisation

Sol-Gel

Molecular luminescence

Optical fibers

Spectroscopy

Functionalization

Sol-Gel

Résumé

L'objectif de ce projet de recherche était de développer des matériaux qui présentent une émission lumineuse dans le but ultime d'utiliser ces matériaux sur des textiles pour des applications techniques. Afin de réaliser cet objectif, une série d'expériences ont été menées pour mieux comprendre ces matériaux et maîtriser la technique de transfert de la propriété lumineuse au substrat choisi (textiles). Le travail accompli dans cette thèse peut être divisé en deux sections, qui sont complémentaires l'une de l'autre. La première partie se concentre sur les aspects techniques et instrumentaux, dans lesquels diverses méthodes de caractérisation et techniques de mesure basées sur des instruments couplés à des fibres optiques ont été développées, examinées et validées. La seconde partie traite principalement de la préparation et de la synthèse de molécules et de matériaux, ainsi que de leur intégration dans des textiles. Pour ce faire, plusieurs techniques ont été utilisées, telles que la méthode sol-gel, l'enduction et la pulvérisation à polymère brut. Ces méthodes ont été utilisées pour fonctionnaliser les matériaux développés pour les intégrer au sein de la matrice textile. Le processus, allant des molécules aux tissus finaux, a été étudié et optimisé du point de vue optique en utilisant les ensembles de couplage de fibres développés dans la première partie. En fin de ligne, des textiles luminescents ont été élaborés, qui pourraient être utilisés dans la conception d'une tente de camping auto-lumineuse.

The objective of this research project was to develop materials that exhibit luminous emission, with the ultimate goal of using these materials on textiles for technical applications. In order to accomplish this aim, a series of experiments were conducted to gain a deeper understanding of these materials and to master the technique for transferring the luminous property to the chosen substrate (textile fabrics). The work undertaken in this thesis can be divided into two main sections, which are complementary to each other. The first part focuses on the technical and instrumental aspects, in which various characterization methods and measurement techniques based on optical fiber coupling instruments were developed, reviewed, and validated. The second part primarily deals with the preparation and synthesis of molecules and compounds, as well as their integration into textile fabrics. There are several techniques that can be used for this purpose, and in the context of this work, the sol-gel chemistry, polymer knife coating, and raw-polymer spray-coating methods were employed as functionalization pathways. The entire process from molecules to the final fabric was optically investigated, studied, and further optimized using the fiber coupled assemblies established in the technical part. Ultimately, luminescent textile fabrics were produced that have the potential to be used in the design of a self-luminous camping tent.