Matériaux superhydrophobes réversibles

Reversible superhydrophobic materials

• Auteur / Autrice : Sabri Taleb
• Direction : Frédéric Guittard, Thierry Darmanin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 15/12/2015
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique de la matière condensée (Nice) - Laboratoire de physique de la matière condensée
• Jury : Président / Présidente : Christine Bressy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Guittard, Thierry Darmanin, Christine Bressy, Pierre Lutz, Anne Gaucher, John Rarity
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre Lutz, Anne Gaucher

Mots clés

Mots clés contrôlés

Surfaces hydrophobes

Mots clés libres

Matériaux superhydrophobes

Superhydrophobic materials

Résumé

Une surface superhydrophobe est caractérisée par un angle de contact apparent supérieur à 150° et un angle de contact dynamique faible. Ce phénomène, découvert dans la nature, suscite une grande attention de la part de la communauté scientifique. En effet, le contrôle de la mouillabilité d’une surface solide est important dans de nombreuses applications. De nombreuses techniques d’élaboration de surfaces superhydrophobes ont été décrites, dont la polymérisation par voie électrochimique qui permet d’obtenir des surfaces avec une mouillabilité variée, de façon contrôlée et en utilisant des polymères conducteurs. Le développement de matériaux à mouillabilité réversible, sensibles aux stimuli extérieurs revêt un grand intérêt pour leurs diverses applications potentielles. Le but de ce travail de thèse est d’élaborer des matériaux superhydrophobes réversibles par l’utilisation de polymères conducteurs électrodéposés. Nous avons obtenu des surfaces superhydrophobes par introduction de monomères hydrophiles ammoniums. Des changements de la mouillabilité ont été obtenus en utilisant la réduction par voltage et l’échange d’ions. Des propriétés réversibles hydrophobes / hydrophiles ont aussi été atteintes par post-fonctionnalisation de surface par différents acides boroniques.

Superhydrophobic surface is characterized by an apparent contact angle higher than 150° and a low dynamic contact angle. This phenomenon, found in nature, arouses great attention from the scientific community. Indeed, controlling the wettability of a solid surface is important in many applications. Many techniques to prepare superhydrophobic surfaces have been described, including the electrochemical polymerization which allows to obtain surfaces with various wettability by a controlled way and using conductive polymers. The development of materials with switchable wettability, sensitive to external stimuli is of great interest for their potential applications. The aim of this thesis is the development of reversible superhydrophobic materials by using conducting polymers. We obtained superhydrophobic surfaces by using hydrophilic ammonium monomers. Changes in wettability were obtained by dedoping and ion exchange. Reversible hydrophobic / hydrophilic properties were achieved by surface post-functionnalization using differents boronic acids.