Auto-assemblage et propriétés de films multimatériaux nano-organisés avec des anisotropies complexes
Langue Anglais
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Auteur : Muller, Jean
Date de soutenance : 09-12-2021

Directeur(s) de thèse : Félix, Olivier - Decher, Gero

Président : Heux, Laurent
Rapporteur(s) : Klitzing, Regine, von - Ravaine, Serge

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Chimie physique
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie, Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Assemblage couche-par-couche, Matériaux bio-inspirés, Nanocellulose, Nanofils d’argent, Anisotropies complexes, Propriétés mécaniques, Capteur de déformation
Mots-clés :
  • Biomatériaux - Propriétés optiques
  • Autoassemblage
  • Nanocellulose
Résumé : La nature a développé au cours de l’évolution des matériaux nanocomposites avec des structures complexes comme l’architecture hélicoïdale dans les parois cellulaires du bois et de l’exosquelette des arthropodes. Les propriétés remarquables de ces matériaux ont inspiré notre équipe de recherche à développer des matériaux à hautes performances. Nous avons d’abord préparé des films multicouches composés de nanocellulose et de poly(vinylamine) en combinant l’assemblage couche-par-couche et la pulvérisation à incidence rasante (GIS). Des matériaux nanocomposites avec une orientation aléatoire, unidirectionnelle ou hélicoïdale des nanoparticules de cellulose ont été assemblés. La structure des films obtenus a été étudiée par microscopie tandis que leurs propriétés mécaniques et optiques ont été déterminées par analyse mécanique dynamique et spectroscopie par dichroïsme circulaire. Dans un second temps, nous avons exploité les propriétés optiques anisotropes de nanofils d’argent (AgNWs) orientés afin de construire un capteur de déformation sensible à la direction de déformation. Dans ce travail, nous avons aligné ces nanofils par GIS sur un substrat étirable et transparent de poly(diméthylsiloxane). Des mesures réalisées par spectroscopie UV-Visible-IR en lumière polarisée ont pu mettre en évidence que la variation des propriétés optiques de la monocouche alignée de AgNWs au cours de la déformation dépendait à la fois de la polarisation de la lumière mais également de la direction d’étirement. Un modèle a été développé pour déterminer la direction et l’amplitude de la déformation appliquée à partir des mesures optiques au cours de l’étirement du film.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2021STRAE031
Type de ressource : Thèse