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Capteurs souples à base de polymères

Le sujet de ce travail est centré autour de la recherche et développement de capteurs souples à base de matériaux polymères et il a été réalisé dans le laboratoire COMATEC-LANS. La recherche s'est portée sur deux matériaux qui sont le PVDF (polyfluorure de vinylidène) et le silicone conducteur qui ont des propriétés leur permettant d'être utilisés comme capteurs souples. Les capteurs souples sont de plus en plus répandus dans différents secteurs industriels tels que la robotique et des appareils médicaux portables et intégrés dans des vêtements.

Le PVDF est produit sous forme de films minces électrospinnés et il présente des caractéristiques piézoélectriques. Le travail réalisé pour ce matériau a consisté à caractériser ses propriétés et à créer un banc de test permettant de les mesurer. Ce dispositif est basé sur un mécanisme utilisant quatre électroaimants et des pièces imprimées en 3D; il permet notamment de mesurer le signal généré par le PVDF lors d'essais en compression.

Le silicone étant isolant à la base a été rendu conducteur par ajout de graphène. Dans cet état, ce composite obtient des caractéristiques idéales pour une utilisation comme jauge de contrainte souple. Le travail réalisé sur ce matériau a consisté à caractériser et à modéliser la variation de sa résistance électrique en fonction de sa déformation ainsi qu'à mesurer son module de compression. Une étude a aussi été réalisée sur l'impact du taux de graphène sur ses propriétés.

Les résultats obtenus ont permis d'étudier des propriétés électriques et mécaniques de ces matériaux à base de polymères et de déduire qu'ils ont un potentiel conséquent pour une utilisation dans divers domaines.