Résumé
La mission de la thèse est de réaliser et d'étudier par une approche 'bottom-up' des dépôts électrophorétiques (EPD) de nanoparticules (e.g. nanotubes de carbone, carbure de titane) pour la conception de nouveaux revêtements solaires photo-thermiques. Ces matériaux sont élaborés par EPD, procédé qui consiste à faire migrer, sous l'influence d'un champ électrique, des nanoparticules chargées en suspension vers une électrode. Il s'agira de réaliser des solutions colloïdales stables, à l'aide de stabilisant organique pour maîtriser les interactions entre nanoparticules et in fine contrôler l'organisation au sein des futurs revêtements (gradient de densité, épaisseur, rugosité). La stabilité sera étudiée par des DLS (diffusion de la lumière) pour déterminer le rayon hydrodynamique et/ou SAXS (diffusion des rayons X) en ce qui concerne la répartition en taille au cours du temps, ainsi que par vélocimétrie laser pour déterminer le potentiel zêta des nanoparticules stabilisées. Ensuite, les paramètres pertinents du champ électrique (intensité, pulse, durée) de l'EPD seront exploré, via une cellule électrophorétique couplé à un impédancemètre, pour obtenir des dépôts submicroniques caractérisés par MEB (microscopie électronique). La sélectivité optique des revêtements (UV-visible / Infra-rouge lointain) ainsi que les performances du matériau seront caractérisés par spectroscopie UV-Vis-FIR. Le lien entre la microstructure et les propriétés optiques obtenues sera particulièrement exploré pour pouvoir optimiser efficacement ces nouveaux matériaux. Outre l'application visée, ces travaux ont également une portée cognitive sur les mécanismes de déstabilisation d'une suspension colloïdale par un champ électrique ainsi que sur la coagulation et l'arrangement de colloïdes sur une surface.