Procédés plasmas pour la synthèse de matériaux : Valeur ajoutée dans le cas des piles à combustible PEMFC et des nanofluides
Stéphane Cuynet, INRS-ÉMT
Résumé:
Les techniques de pointes telles que la gravure, le dépôt ou la synthèse de matériaux à l’échelle nanoscopique favorisent de plus en plus l’utilisation de procédés plasmas. Cela est fortement lié à la versatilité et au contrôle précis de ces procédés. Néanmoins, la démocratisation de leur utilisation par la communauté scientifique et les acteurs industriels passe nécessairement par une compréhension fine, en amont, des mécanismes physico-chimiques intervenant en phase plasma.
La première partie de ce séminaire ce focalisera sur les récentes innovations obtenues par plasma dans le domaine applicatif des piles à combustible PEMFC. L’étude et l’amélioration d’un régime plasma spécifique, l’ HiPIMS (High Power Impulse Magnetron Sputtering), pour l’élaboration d’électrodes de pile à combustible à très faible chargement de catalyseur seront présentées. La présentation de cette première partie se poursuivra avec l’étude de plasmas de gravure sur moules de silicium, permettant d’obtenir des couches catalytiques tridimensionnelles par la construction de réseaux de motifs 3D à plusieurs échelles (micro-nano). Un bilan sera fait sur les effets de synergie observés lors des tests de piles à combustible et issues de l’utilisation de ces différents procédés plasmas.
La seconde partie de ce séminaire s’orientera vers une proposition d’étude sur les interactions plasma/ liquides pour l’élaboration de nanofluides. Il s’agit d’un programme de recherche à part entière. In fine, la maîtrise d’un procédé plasma doit permettre la synthèse de nanofluides caloporteurs à haut rendement énergétique, variés et ultra purs.
