• Langue : Français
• Discipline : Sciences physiques
• Identifiant : Inconnu
• Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
• Date de soutenance : 01/01/2012

Résumé en langue originale

L’essentiel des travaux présentés s’inscrivent dans un nouveau champ de la physique et de l’électronique appelé « électronique organique ». Ils concernent la synthèse et l’étude des propriétés électroniques de nanocomposites conducteurs à base de polyaniline. Différentes formes de synthèse sont présentées induisant des morphologies différentes. En particulier, des nanocomposites conducteurs sous forme de nanofibres, de core shell ou des dispersions dans des matrices époxy ont été étudiées. La relation entre morphologie et propriétés électroniques est mise en évidence par l’étude du phénomène de percolation et les propriétés de transport électronique. Des seuils de percolation extrêmement bas ont été mis en évidence pour les systèmes sous forme de nanofibres avec des conductivités de type métallique. La maîtrise de l’élaboration des matériaux et la connaissance des propriétés électroniques ont été mises à profit pour traiter deux applications. La première concerne la conception et la réalisation de blindages électromagnétiques ultra légers utilisables dans le domaine de l’aéronautique ou des transports. Nous avons réalisé des matériaux multicouches où les propriétés physiques de chaque couche ont été optimisées en utilisant l’algorithme génétique pour répondre aux normes civiles ou militaires sur de larges gammes de fréquences. Nous avons montré que des composites conducteurs, fins et ultralégers satisfaisaient à ces exigences. La deuxième application est relative à la réalisation de capteurs organiques électroniques de gaz. Dans la plupart des cas, les méthodes de détection actuelle sont difficiles d’utilisation et ne permettent pas une utilisation sur site pour des mesures en temps réel. Notre travail a concerné la conception de surfaces sensibles dont la composition et l’architecture moléculaire est adaptée au gaz que l’on veut détecter. Le principe du capteur est basé sur les variations de résistance de cette surface sensible en fonction de la concentration de polluant. Notre objectif est de fabriquer des capteurs faciles à fabriquer, peu chers, fonctionnant à température ambiante et intégrables dans des instruments de mesure portables pour des mesures sur site. Notre dernière étude a porté sur l’influence de la morphologie et de la composition de la surface sensible sur les performances métrologiques (temps de réponse, seuil de détection, sensibilité) d’un capteur d’ammoniac. Il a été montré que des systèmes sous forme de core-shell étaient plus sensibles que des systèmes où le polymère conducteur se présentait sous forme de nanofibres mais ces derniers ont des seuils de détection plus bas (10 ppb). Actuellement, nous travaillons sur une meilleure maîtrise de la morphologie des nanostructures et sur leur fonctionnalisation pour augmenter leurs performances dans les applications développées et envisager d’autres études et applications sur des nanomatériaux hybrides (organiques – inorganiques).