Polymères
Notre laboratoire étudie différentes classes de polymères électroactifs. Ces matériaux sont définis comme des composés organiques légers, flexibles et capables de répondre à une stimulation électrique par un changement de dimension et de forme.
On distingue 2 grandes familles, les électroniques et les ioniques. Pour les polymères ioniques, on observe une déformation en flexion due à la migration d’ions. Les polymères électroniques eux se compriment sous l’action du champ électrique via des mécanismes relatifs à l’orientation des dipôles et à l’attraction de phases de permittivités différentes dans le cas des matériaux hétérogènes.
Les contraintes propres à chaque famille indiquent un domain d'application distinct pour chacune d'elles. Les polymères électroniques conviennent mieux pour des applications nécessitant de hautes densités de force, tandis que la famille ionique est plus adaptée aux applications basses tensions.
Le laboratoire étudie notamment des polymères électro-actifs à base de terpolymère (PVDF-TrFE-CFE) à forte permittivité diélectrique ainsi que des matériaux à base de PVDF, de PDMS, de polyuréthane ou d’époxy-amines pouvant être chargés en particules, en plastifiant ou en liquides ioniques.
Un autre exemple d’études réalisées au LGEF se situe à la frontière entre les polymères électroniques et les polymères ioniques avec le dopage de matrices polymères par des liquides ioniques (LI). Nous avons récemment montré qu’un matériau de type époxy-amine à basse température de transition dopé avec du BMIM-TFSI, montre une déformation sous faible champ électrique (0.1 à 1 MV/m), qui est maintenue après suppression du champ électrique, et qui est sensible à la polarité du champ électrique. Cela ouvre de larges perspectives pour le développement d’actionneurs moins consommateurs en énergie, et pour contrôler la déformation.
https://doi.org/10.1016/j.polymer.2024.127601