Organisation spatiale des charges électriques et cinétique de décharge des nanofibres élaborées par electrospinning : application à l’élaboration de matériaux nanofibreux structurés en 3D
Langue Anglais
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Auteur : Liang, Meng
Date de soutenance : 09-03-2020

Directeur(s) de thèse : Schlatter, Guy

Président : Drenckhan, Wiebke
Rapporteur(s) : Bossard, Frédéric - Dascalescu, Lucian

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Chimie physique
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie, Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Electrospinning, Electrospraying, Densité de charge, Potentiel de surface, Scaffolds structurés 3D
Mots-clés :
  • Nanofibres - Propriétés électriques
  • Solutions de polymère
  • Charge et distribution électriques
Résumé : L’electrospinning est un procédé permettant la production de matériaux nanofibreux sous l'action d'un champ électrostatique intense. Au cours du procédé, une solution de polymère en régime semi-dilué enchevêtré est introduite dans une aiguille métallique soumise à un potentiel électrique élevé. Lorsque le champ électrique entre l'aiguille et une contre-électrode métallique reliée à la terre électrique, appelée collecteur, est suffisamment fort (de l’ordre de 1 kV/cm), un jet de la solution est violemment éjecté vers le collecteur. Pendant le vol entre l'aiguille et le collecteur, le jet est soumis à des instabilités électro-hydrodynamiques qui provoquent des mouvements de fouet favorisant l'évaporation du solvant et la réduction du diamètre. Après un temps de vol de quelques ms, une nanofibre polymère solide est déposée sur le collecteur sous la forme d’un scaffold non-tissé. Lorsque la nanofibre chargée électriquement est mise en contact avec le collecteur, elle se décharge progressivement. La cinétique de la décharge électrique mais aussi la façon dont les charges sont réparties à la surface du matériau pendant le procédé déterminent l'organisation et la structuration 3D finale du scaffold.Les travaux de cette thèse ont consisté à mesurer les charges électriques portées par la nanofibre lors de son dépôt mais aussi à étudier comment ces charges se dissipent dans la membrane et dans le temps, une fois la nanofibre déposée. Cette étude a ensuite été appliquée au développement de scaffolds nanofibreux de structure contrôlée en 3D.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2020STRAE002
Type de ressource : Thèse