Soutenance de thèse de Thibaut Lalire

Résumé :
Le développement de matériaux conducteurs électriques à base de nanoparticules carbonées est en totale expansion depuis une dizaine d’années et a pour but de subvenir au besoin des industriels pour
divers  secteurs  d’activités  (aéronautique,  automobile,  stockage  d’énergie,  télécommunication). Découvert  en  2004,  le  graphène  figure  parmi  ces  nanoparticules  qui  a  comme  particularité  sa
morphologie sous forme de feuillet et sa structure en nid d’abeille. Des projets Européens comme « Graphene Flagship » a depuis 2013 permis la création de nombreux travaux autour de ce matériau
2D. Cependant à ce jour, il reste encore des zones d’ombres notamment dans le développement de matériaux  polymères  chargés  en  graphène  ce  qui  freine  son  utilisation  à  l’échelle  industrielle
notamment pour des applications nécessitant l’allègement des structures en remplaçant les métaux. Ce  projet  de  thèse  consiste  à  développer  des  nanocomposites  conducteurs  électriques  à  base  de
graphène dans un mélange de polymères immiscibles PMMA/PS. Les résultats recherchés sont donc l’obtention de matériaux nanocomposite conducteurs électriques à un taux faible de graphène afin
d’en réduire le coût de production. L’étude est menée de l’échelle nanométrique avec notamment la synthèse  du  graphène  et  sa  fonctionnalisation,  à  l’échelle  microscopique  par  l’analyse  des
phénomènes  de  migration  des  nanoparticules  dans  un  mélange  immiscible  PMMA/PS,  jusqu’à l’échelle macroscopique basée sur l’analyse des paramètres de mise en œuvre sur les propriétés
électriques du nanocomposite.
 
Abstract:
The development of electrical conductive materials based on carbonaceous nanoparticles is in full expansion for the last ten years and aims to meet the needs of industry in various sectors (aerospace,
automotive,  energy  storage,  telecommunications).  Discovered  in  2004,  graphene  is  one  of  these nanoparticles which has as a particularity its sheet-like morphology and its honeycomb structure.
European projects such as "Graphene Flagship" has since 2013 allowed the creation of many works around  this  2D  material.  However,  to  date,  there  are  still  some  grey  areas,  particularly  in  the
development of polymer materials filled with graphene, which hinders its use on an industrial scale, particularly for applications requiring the lightening of structures by replacing metals. This thesis
project  consists  in  developing  electrically  conductive  nanocomposites  based  on  graphene  in  a mixture of immiscible polymers PMMA/PS. The desired results are to obtain electrically conductive
nanocomposite materials with a low graphene content in order to reduce the production cost. The study is conducted from the nanometric scale with the synthesis of graphene and its functionalization,
to the microscopic scale by analyzing the migration phenomena of nanoparticles in a PMMA/PS immiscible mixture, to the macroscopic scale based on the analysis of the implementation parameters
on the electrical properties of the nanocomposite.