Thèse soutenue

Caractérisation & modélisation numérique du comportement chémo-et thermo-résistif en sorption-désorption d'un Composite Polymère Conducteur

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Sylvain Thevenot
Direction : Jean-François FellerPatrick Glouannec
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Science de l'ingénieur
Date : Soutenance en 2012
Etablissement(s) : Lorient
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, information-communication et mathématiques, matière (Brest, Finistère)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Résumé

FR  |  
EN

L’objectif des travaux présentés dans cette thèse était d’améliorer la compréhension de la réponse électrique des senseurs CPC « chémo-résistif » par l’utilisation d’un système modèle tel que l’EEA-37% NPC, constitué d’une matrice élastomère thermoplastique chargée de nanoparticules de carbone. Des études réalisées avec des senseurs CPC en couche mince ont permis de valider le potentiel de détection de ces transducteurs et de qualifier les capacités barrière au toluène de matériaux nanocomposites isolants tels que le PA12-MMT, poly(amide 12) chargé de nanoplaquettes de montmorillonite. Une expérimentation spécifique a été mise en place afin d’étudier les phénomènes multi-physiques induits au sein d’un CPC sous forme de plaque plane exposé à un composé organique volatile (COV). Le suivi simultané de l’évolution de la masse, des températures, du volume et de la résistance a ainsi permis d’obtenir des résultats inédits destinés à valider les modèles développés par la suite. Des expérimentations spécifiques ont permis d’établir une corrélation mathématique entre la résistivité électrique et la teneur en vapeur organique. Le développement d’un modèle numérique 1D a permis une meilleure interprétation des temps de réponse et des amplitudes des variations mesurées pour la résistance électrique grâce à la visualisation des densités de courant dépendant des gradients de concentration.