Films minces conducteurs à base de polyélectrolytes et de particules : élaboration et contrôle de leurs propriétés conductrices et mécaniques
Auteur / Autrice : | Baptiste Taillefumier |
Direction : | Claudine Filiatre, Cédric Buron |
Type : | Projet de thèse |
Discipline(s) : | Chimie |
Date : | Inscription en doctorat le 21/10/2016 |
Etablissement(s) : | Bourgogne Franche-Comté |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Carnot-Pasteur (Besançon ; Dijon ; 2012-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : UTINAM - Univers, Temps-fréquence, Interfaces, Nanostructures, Atmosphère et environnement, Molécules |
Mots clés
Mots clés libres
Résumé
Les films minces déposés sur des matériaux permettent dapporter des propriétés multifonctionnelles de surface telles que des propriétés chimiques, mécaniques, optiques, électriques, biologiques... Différents procédés par voie humide permettent de former ces films sur des substrats divers. Parmi ces procédés, lassemblage dit « multicouche » de polyélectrolytes offre de nombreuses possibilités de formation de films en milieu aqueux que ce soit dans le choix des substrats, des polymères, des additifs qui peuvent être incorporés (particules, enzymes ) ou encore des techniques délaboration. Lobjectif de cette thèse est détudier la formation de films minces par auto-assemblage de polymères conducteurs de charges opposées afin dapporter des propriétés électriques et mécaniques à des matériaux de différentes natures, en particulier des matériaux souples. Des travaux de recherche effectués dans notre équipe ont montré quil était possible de réaliser des films minces conducteurs à base de polymères et de particules inorganiques mais que ces films présentaient des fissures, ce qui diminuait leur conductivité. Il sagit dans cette thèse daméliorer les propriétés conductrices en incorporant des particules métalliques mais aussi les propriétés mécaniques par insertion de liquides ioniques jouant le rôle de plastifiant. Les films formés avec ce type de polymère trouvent des applications dans la fabrication de matériels électrochromiques, de diodes organiques (OLEDs), de cellules photovoltaïques, de capteurs Différentes techniques de caractérisation des films seront utilisées avec notamment le suivi de lassemblage des polymères par spectrophotométrie UV-Visible et par réflectométrie laser ainsi que les mesures de conductivité électrique des films par la méthode de van der Pauw. Des observations de la morphologie de surface seront réalisées par microscopies électronique (MEB) et à force atomique (AFM). Enfin, les propriétés mécaniques des films (flexion, torsion, étirement) seront étudiées. Ces travaux de recherche seront réalisés en collaboration avec des chercheurs des universités de Franche-Comté et de Montpellier et de lEPFL de Lausanne.