Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
L’adhésion, la corrosion, la lubrification, sont autant de phénomènes naturels qui agissent à la surface des matériaux. Pour pouvoir concevoir et utiliser des matériaux à long terme, il est nécessaire de traiter ces surfaces afin de maîtriser les interactions. Plusieurs technologies existent à ce jour. Cet article présente une technique de traitement de surface appelée GRAFTFAST©. Cette méthode, basée sur le greffage d’un film organique sur une surface, peut être appliquée aussi bien sur des matériaux conducteurs qu'isolants. Il s'agit de plonger la surface à revêtir dans une solution auqueuse contenant le mélange des réactifs. Plusieurs facteurs, comme le temps, la quantité d’activateurs ajoutée et la concentration du milieu réactionnel, permettent de contrôler l’épaisseur du film.
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Adhesion, corrosion, lubrication, are so many natural phenomena which impact the surface of materials. In order to design and use materials in the long term, these surfaces must be treated to control interactions. At this time, several technologies are available. This article presents a surface treatment technique called GRAFTFAST©. This method, based on the grafting of an organic film on a surface, can be applied on insulating or conductive materials. The surface to be coated is immersed into an aqueous solution containing the reagent mixture. Several factors, such as time, amount of added activators and the concentration of the reaction medium, allow for controlling thickness of the film.
Auteur(s)
-
Fabien NEKELSON
INTRODUCTION
Les technologies de traitements de surfaces sont le cœur d’un grand nombre de produits mis sur les marchés. Les domaines, tels que la microélectronique, l’aéronautique, le BTP, ou encore le biomédical, utilisent quotidiennement des techniques de traitements de surfaces. Quelques-unes permettent la réalisation de ces traitements.
Toute la difficulté de ces marchés est le dépôt de couches minces avec une bonne adhésion entre le matériau déposé et le matériau traité.
Nous allons présenter ici une nouvelle technologie propre, peu coûteuse, polyvalente et efficace, de traitement de surface, appelée GRAFTFAST©.
La modification chimique d’une surface nécessite la création d’interactions spécifiques entre la surface et les molécules présentes dans le milieu réactionnel. Dans un premier temps, nous verrons les principes d’une réaction entre une molécule organique et une surface métallique, avant de décrire les différentes méthodes de modification de surfaces existantes.
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Interactions entre molécule organique et surface1. Contexte
Fabien NEKELSON est Docteur en chimie et ingénieur d'étude chez PEGASTECH, CEA de Saclay.
Tout matériau, de l’acier inox aux liposomes, des prothèses en polymère aux fibres de carbone, interagit avec son environnement par sa surface. L’adhésion, la corrosion, la lubrification, le contact électrique, la biocompatibilité, ou le mouillage sont autant de phénomènes courants gouvernés par des effets de surface.
Les systèmes vivants, eux aussi, sont le siège d’innombrables phénomènes d’interface, localisés dans les bicouches lipidiques ou sur la surface externe des protéines. Il est donc crucial, à la fois sur les plans fondamental et technologique, de savoir concevoir et construire des surfaces artificielles capables d’interagir avec le milieu extérieur de façon prédéfinie.
GRAFTFAST© est une nouvelle technologie de revêtement (coating) applicable à tout type de surface qui a été développée au sein du LCSI de l’Iramis.
Cette technologie, basée sur le greffage d’un film organique sur une surface, offre plusieurs avantages par rapport aux technologies de revêtement déjà existantes :
-
propre, car utilisable dans l’eau, sans solvant organique et ne nécessite pas de source d’énergie comme de l’électricité ou de hautes températures. Elle est facile à utiliser. En effet, la surface à revêtir est simplement plongée dans une solution comprenant les réactifs ;
-
ne nécessite pas d’investissement lourd, au niveau appareillage spécifique, tels que des potentiostats, des installations sous vides coûteuses ;
-
efficace, car l’épaisseur des revêtements, leur composition, et leur déposition sur le support sont entièrement contrôlables par l’utilisateur.
Toutefois, la grande innovation de cette technologie est qu’elle peut être adaptée à tous type de matériaux, qu'ils soient isolants ou conducteurs, comme :
-
le verre ou les métaux, en passant par le Téflon® (PTFE) ;
-
les polymères naturels, comme le latex ou le caoutchouc ;
-
les plastiques ;
-
la cellulose (bois ou papier) ;
-
les fibres artificielles ou naturelles ;
-
le...
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Contexte
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MURRELL (J.N.), KETTLE (S.F.), TEDDER (J.M.) - The chemical bond - 2e éd., 333 p. ISBN 0-471-90759-6 (1985).
-
(2) - FUKUI (K.), YONEZAWA (T.), SHINGU (H.) - A Molecular Orbital Theory of Reactivity in Aromatic Hydrocarbons - Journal of Chemical Physics vol. 20, p. 722-725 (1952).
-
(3) - VAN DER WAALS (J.) - * - . – Nobel Lecture The equation of state for gases and liquids D., p. 254-265 (1910).
-
(4) - DEBYE (P.) - * - . – Physik. Z vol. 30, p. 84 (1929).
-
(5) - KEESOM (W.H.) - * - . – Proceedings of the Section of Sciences (Physical Laboratory at Leiden) Contributions to the knowledge of the y-surface of Van der Waals. XIII. On the conditions for sinking and again rising of a gas phase in the liquid phase for binary mixtures, p. 660-664 (1907).
-
(6) - LONDON (F.) - Ueber einige Eigenschaften...
ANNEXES
Procédé de formation d'un film polymère sur une surface conductrice ou semi-conductrice de l'électricité par électrogreffage, surface et applications brevet : FR0311491.
Procédé de préparation d'un film organique à la surface d'un support solide dans des conditions non-électrochimiques, support solide ainsi obtenu et kit de préparation FR2910010, FR2910011, FR2910009, FR2910008, FR2910007, WO2008078052, FR2910006.
HAUT DE PAGE2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
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PEGASTECH http://www.pegas-tech.com
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GRAFTFAST
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