Thèse soutenue

Orientation moléculaire et programmation structurelle de cristaux liquides par polymérisation biphotonique

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Auteur / Autrice : Sébastien Dominici
Direction : Karine MouginArnaud Spangenberg
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des matériaux
Date : Soutenance le 24/10/2023
Etablissement(s) : Mulhouse
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Science des Matériaux de Mulhouse

Résumé

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Dans le cadre de cette thèse, nous explorons la combinaison des cristaux liquides et de la polymérisation par absorption biphotonique pour créer des micro-robots fonctionnels. Parmi les nombreuses briques moléculaires existantes, les cristaux liquides occupent une place de choix pour produire des matériaux adaptatifs capables de modifier leur organisation moléculaire en réponse à des stimuli externes tels que les champs électriques, les températures ou les forces mécaniques. En utilisant la polymérisation par absorption biphotonique, nous avons pour ambition d’orienter et structurer ces cristaux liquides dans des géométries 3D complexes et précises, afin d’ouvrir la voie à la création de micro-actuateurs capables de mouvements complexes et contrôlés. Dans la première partie de ce manuscrit, nous nous sommes intéressés à l’état de l’art afin de situer les enjeux et verrous actuels. Puis, dans un second temps, nous avons mis au point une nouvelle méthode d’orientation des cristaux liquides compatible avec une impression par polymérisation biphotonique. Le troisième chapitre explore les possibilités offertes par cette méthode d’alignement pour fabriquer des objets fonctionnels qui présentent un fort potentiel applicatif. Enfin, dans un quatrième chapitre, une méthode d’orientation des cristaux liquides par champ magnétique a été explorée ayant pour objectif d’accélérer dans un second temps la réorientation des cristaux liquides et par conséquent la fabrication des micro-actuateurs. Ce travail a mené à de grandes avancées dans le domaine de la microrobotique de structures polymères en cristal liquide.