Groupe Laventure
Impression et caractérisation de matériaux semi-conducteurs organiques
Actuellement, les techniques de mise en forme des matériaux semi-conducteurs organiques sont principalement basées sur des méthodes 2D, mais celles-ci permettent seulement d’obtenir des films minces et n’ont pas la capacité de former des architectures plus diversifiées. Dans ce contexte, nous introduisons une technique d’impression 3D et plus spécifiquement l’extrusion en fondu qui permet d’obtenir des architectures plus complexes en 3D. Le système à l’étude est le poly(3-hexylthiophène) (P3HT), un polymère semi-conducteur, qui est mélangé dans une matrice telle que le poly(ε-caprolactone) (PCL). Pour établir la relation structure-mise en forme-propriété de ce système, plusieurs techniques de caractérisation sont utilisées. Dans un premier temps, les analyses calorimétriques différentielles à balayage (DSC) et l’analyse thermogravimétrique (TGA) nous permettent de comprendre le comportement thermique du système, ce qui est essentiel dans le contexte de l’impression en fondu. Dans un second temps, des mesures de rhéologie nous permettent d’analyser l’imprimabilité des matériaux. En effet, pour être imprimable en 3D, les propriétés de rhéofluidification et de thixotropie sont critiques. Ensuite, des mesures de profilométrie nous permettent d’évaluer la fidélité d’impression des architectures imprimées de manière quantitative. Finalement, les caractérisations telles que les spectroscopies UV-visible et infrarouge, en plus des mesures de microscopie à force atomique couplée à l’infrarouge (AFM-IR) nous donnent des informations moléculaires au sujet des agrégats de P3HT et de leurs distributions dans la matrice PCL des architectures imprimées. Enfin, d’autres systèmes semi-conducteurs organiques seront abordés dans le cadre des projets en collaboration.
