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Accueil du site > Reserve Emploi / Thèse / Stages > Thèses 2007-2010 au CRPP : sujets proposés

Fibres et films composites à base de nanotubes de carbone

Directeur de thèse : Alain Penicaud

Dans le cadre de ce sujet de these, l’étudiant sera amené à utiliser les solutions de nanotubes de carbone polyélectrolytes récemment mises au point au CRPP [1] pour élaborer des composites, en particulier des fibres et films, de hautes performances électriques, mécaniques et/ou optiques. Les solutions de sels de nanotubes de carbone permettent de dissoudre les nanotubes sans les endommager et sans apport d’énergie (dissolution douce [2]) et donc de pouvoir tirer parti de leur exceptionnelle anisométrie (longueur/diameter > 103) couplée aux performances exceptionelles du nanotube unique.

Les fibres de nanotubes de carbone, synthétisées au CRPP, permettent maintenant d’obtenir des propriétés mécaniques rivalisant avec les fibres de haute technicité que sont le Kevlar, le Twaron et le fil d’araignée.[3] Ce procédé de filage, implique une dispersion aqueuse, un tensio-actif et des ultrasons, ces derniers étant connus pour endommager les nanotubes. Dans le cadre de ce sujet de thèse, on cherchera à adapter le procédé aux solutions polyélectrolytes de sels de nanotubes dans des solvants organiques, qui ne requièrent pas de sonication. Des premiers essais effectués au laboratoire laisse espérer un saut quantitatif des propriétés recherchées.

D’autre part, des résultats récents ont montré que, dans les solutions de sels de nanotubes, les faisceaux de nanotuebs s’exfolient spontanément en nanotubes individuels et petits faisceaux. Ces solutions devraient donc être de très bons précurseurs de films minces transparents et conducteurs. On cherchera, en particulier, à préparer des films nanotubes de carbone / PMMA, ce dernier étant compatible avec les solutions de sels de nanotubes de carbone.

Les matériaux obtenus seront testés au CRPP (mécanique, électro-mécanique, transmission optique, conductivité électronique).

[1] Pénicaud et al., J. Am. Chem. Soc. 2005 [2] Pénicaud et al., Composite Science and Technology, 2006 [3] Miaudet et al., Nanoletters, 2005

Post-scriptum :

Profil recherché : chimiste ou physico-chimiste