Système Passifs Radio Fréquences Innovants Transparents Hybrides de nanocelluloses et nanofils d'argent

par Maxime Wawrzyniak

Projet de thèse en Optique et radiofrequences

Sous la direction de Tân-Phu Vuong, Aurore Denneulin et de Julien Bras.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble) , en partenariat avec Institut de Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique - Laboratoire d'hyperfréquences et de caractérisation (laboratoire) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    Les ondes électromagnétiques sont présentes partout et utilisées dans de nombreux outils industriels aussi bien que des utilisations quotidiennes. Défense, sécurité, bâtiment et environnement intelligent, santé, télécommunications, packaging et logistique de gros marché. Les applications concernent la surveillance médicale, les téléphones portables, Wi-Fi, Antenne RFID, paiement sans contact NFC, montrant des croissances technologiques et économiques continues. Néanmoins, plusieurs nouveaux gros marchés ne peuvent être atteint à cause d'inconvénients liés au composant clé : l'antenne, qui est habituellement fabriquée par impression (ou gravure) de dépôts métalliques sur des substrats rigides ou conformables. Des particules d'argent sphérique non transparents sont le matériau de base utilisé comme électrode métallique. Ainsi, le cout et la faible transparence optique sont clairement des facteurs limitant pour intégrer des antennes ou des schémas de RadioFréquence (RF) sur des surfaces transparentes comme les fenêtres, les écrans tactiles ou pare-brise, packaging transparent, etc. Des antennes flexibles, transparentes et à faible cout permettront d'atteindre ces nouveaux champs d'applications. Le but principal de la thèse est la production de schéma de radiofréquence innovants, transparents par des techniques de mise à l'échelle dans un environnement standard à application électromagnétiques comme les antennes RF, blindage, filtres avec un accent sur le packaging intelligent et le domaine du bâtiment. Basé sur la complémentarité des expertises liés aux participants (nanocellulose, formulation d'encre, radiofréquence), l'objectif du projet E-Transparent sera concentré sur le développement d'un système hybride transparent et conducteur basé sur des nanocellulose (NFC/NCC) combinées à un matériau conducteur (nanofil d'argent, nanotubes de carbones, polymère conducteur) destiner à des applications de RF.

  • Titre traduit

    Development of Innovative and Transparent Radio frequency devices based on Nanocelluloses Silver Nanowires hybrid system


  • Résumé

    Electromagnetic waves are present everywhere and are used in many devices for industrial as well as in everyday life applications. Defense and Security, Building and Smart environments, Health, Telecommunications, packaging & logistic constitute huge markets. Applications concerning health monitoring, mobile phone, Wi-Fi, RFID Identification/Authentication, NFC contactless payment, show continuing technological and economical growths. Nevertheless, several new and large markets cannot be addressed due to the drawbacks of the key component: the antenna, which is usually fabricated by printing (or etching) metal patterns on rigid or conformable substrates. The standard material used as metallic electrode is non transparent silver spherical particles. Thus, cost and low optical transparency are clearly the limiting factors to integrate antennas or RF patterns onto transparent surfaces such as windows, touchscreens or windscreens, transparent packaging, etc. Flexible, transparent and low cost antennal devices will create these new fields of applications. The main goal of this PhD thesis is to produce innovative transparent RF patterns with scalable techniques, in a standard environment, to address electromagnetic (EM) applications such as RF antennas, shielding, filters with a focus in smart packaging and building field. Based on the complementary expertise of participants (nanocellulose, ink formulation, radiofrequence), the objective of E-Transparent project will focus on the development of transparent and conductive hybrid system based on nanocelluloses (NFC/NCC) combined with a conductive material (silver nanowires, carbon nanotubes, conductive polymer) to address RF applications.