LogoLogo

Cicutto, Ludovic. Élaboration innovante et anodisation locale de microélectrodes en aluminium

Cicutto, Ludovic (2020). Élaboration innovante et anodisation locale de microélectrodes en aluminium.

[img]
Preview
PDF - nécessite un logiciel de visualisation PDF comme GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
11Mb

Résumé en francais

L'anodisation de l'aluminium est un traitement de surface connu et étudié depuis près d'un siècle. Toutefois, de façon surprenante, très peu de travaux ont concerné l'anodisation locale de l'aluminium, c'est-à-dire sur des surfaces inférieures au mm². Le premier but de ce travail a consisté à fabriquer des microélectrodes unitaires en aluminium, ce qui n'avait jamais été réalisé auparavant. Des essais ont été réalisés selon trois approches d'élaboration, à savoir la fusion du métal, l'étirage simultané et l'enrobage du fil conducteur. Au final, un protocole expérimental maîtrisé, répétable et innovant permet à présent la fabrication de microélectrodes d'aluminium 1050 de type disque-plan dont la surface active constitue un disque de 125 µm de diamètre, et le Rg, c'est-à-dire le rapport entre le diamètre total de l'électrode et le diamètre du métal, variant entre 2,5 et 9,5. Le deuxième objectif résidait dans l'anodisation de ces microélectrodes d'aluminium, en étudiant dans ce cas l'influence de différents paramètres opératoires clés (tension, composition de l'électrolyte et sa température) sur les caractéristiques des films anodiques. Les résultats ont d'une part confirmée des évolutions "classiques" de la porosité ou du diamètre des pores, mais ont d'autre part révélé des vitesses de croissance atypiques, associées spécifiquement à l'échelle microscopique. Le troisième et dernier challenge visait à tester la faisabilité d'élaborer un réseau de nanoélectrodes métalliques à l'intérieur des pores des films anodiques élaborés précédemment à l'extrémité des microélectrodes. Dans cette optique, différentes expérimentations ont été menées afin de réduire la couche barrière et limiter la réduction de l'eau, en vue d'électrodéposer du nickel métal dans la porosité. Au final, les présents travaux constituent l'initiation d'une voie d'élaboration prometteuse vers une nouvelle génération potentielle de capteurs tirant parti des propriétés d'un réseau d'ultramicroélectrodes ayant chacune la dimension d'un pore unitaire, soit un diamètre de 100 nm.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Arurault, Laurent
Roche, Jérôme
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingénierie des MATériaux (CIRIMAT), UMR 5085
Mots-clés libres :Anodisation locale - Nanopores - Microélectrode - Aluminium
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :20 May 2022 14:48