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G-715
2900, boul. Édouard-Montpetit , Local M-415
Montréal (QC) Canada

Bien que les plasmas existent dans notre univers depuis très longtemps et en grande quantité, ce n’est qu'en 1928 que I. Langmuir a introduit le terme ‘plasma’ pour décrire les milieux ionisés. Les premiers plasmas créés en laboratoire ont été produits par décharges électriques dans des gaz à basse pression et leurs études ont fait avancer la compréhension d'un tel milieu. Les plasmas ont permis de développer beaucoup d’applications innovantes et révolutionnaires ; à titre d’exemples on cite les écrans à plasmas et la gravure par plasmas utilisée en micro-fabrication et en micro-électronique.

Dans le but d’étendre l’exploration de ce domaine, une question fondamentale a été posée récemment : serait-il possible de créer un plasma à partir d’un milieu non-gazeux (solide ou liquide) ? La réponse est devenue possible seulement depuis peu de temps, lorsque l’électrotechnique a pu offrir des générateurs électriques spécifiques: hautes-tensions impulsionnelles (dizaines de kilovolts pendant quelques nanosecondes). Le passage solide- plasma a été démontré, mais son importance est moindre à cause de la création des défauts permanents dans le solide après le passage de plasma. Dans un milieu liquide, cependant, les molécules sont en mouvement permanent et donc le comportement du liquide vis-à-vis le passage de plasma a plus d’importance.

Pendant ce séminaire, nous discuterons de la possibilité de générer un plasma dans un milieu liquide par une décharge électrique. Après avoir dévoilé les mécanismes physiques de claquage d’un milieu liquide diélectrique, nous verrons que des phénomènes de très grande importance se déroulent entre le plasma et son environnement (le liquide et la surface de l’électrode). Les plasmas générés ont des propriétés très différentes que celles mises en évidence dans les plasmas traditionnels (à partir d’un gaz). Nous sommes donc confrontés à un nouveau type d’interaction plasma-matière (liquide et solide) dont les propriétés physiques sont encore mal connues.

En termes d’applications, les systèmes plasmas-liquides ont démontré un grand potentiel pour nombreuses applications, particulièrement pour la synthèse des nanomatériaux et pour le traitement des liquides. Un exemple typique de cette dernière est la dépollution des eaux. En effet, l’enrichissement de l’eau par des espèces hautement réactives (OH, H2O2, O3, UV...), crées par le plasma, conduit à la dégradation des espèces polluantes. De nombreuses questions fondamentales ont alors été soulevées, comme les mécanismes de production des espèces, leurs transports et leurs interactions avec les espèces polluantes. Concernant la synthèse des nanomatériaux, ce procédé est basé sur l’interaction plasma-électrode-liquide dans des conditions plasma (densité, nature et durée de vie des espèces) très particulières. Les nanomatériaux synthétisés présentent des propriétés uniques, et de nouvelles phases cristallographiques ont été identifiées. Le choix du liquide et de l’électrode étant illimité et indépendant, il ouvre la porte à la synthèse de nanomatériaux divers et variés. L’identification et la quantification des phénomènes physico-chimiques d’un système plasma-liquide est la clé pour pouvoir comprendre, contrôler et optimiser les procédés vis-à-vis l’application finale.

La conférence est pour tout public et le café est servi dès 11h30.

Les plasmas et les liquides: nouvelle thématique, nouvelle physique et nouvelles applications  - Ahmad Hamdan (UdeM)
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