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EnglishRÉSUMÉ
Les nanofils de palladium, à l’origine des détecteurs à hydrogène, sont obtenus par dépôt électrochimique contrôlé. Le palladium joue le rôle alors d’éponge à hydrogène. Sont explicités le principe de fabrication et la réponse à l’hydrogène pour deux types de capteurs, ainsi que le mécanisme de fonctionnement des faisceau de nanofils métalliques. Ces capteurs chimiques spécifiques sont plus précis, plus rapides et plus économiques que les capteurs actuels du marché. Avec une réponse exceptionnellement rapide, même à température ambiante et une excellente résistance aux gaz poisons usuels, les capteurs à base de faisceaux de nanofils de palladium se montrent très compétitifs face aux technologies actuelles de détection de l'hydrogène.
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INTRODUCTION
Des faisceaux de nanofils métalliques sont obtenus par dépôt électrochimique contrôlé. Ils sont à la base de dispositifs de détection de l'hydrogène. Ces capteurs chimiques spécifiques sont plus précis, plus rapides et plus économiques que les capteurs actuels du marché.
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2. Principe de fabrication
Comme le montre la figure 1, les capteurs décrits ci-après sont construits sur la base de faisceaux pouvant compter jusqu'à 100 nanofils. Ces faisceaux sont préparés par décoration des marches présentes à la surface du graphite HOPG comme schématisé ci-contre. C'est un matériau en feuillets dont les grains cristallins, de 50 à 500 µm de diamètre, sont tous orientés dans la même direction, perpendiculairement au plan des feuillets. À la surface des grains ainsi qu'aux joints de grains, les principaux défauts sont les marches formées par des feuillets de graphite incomplets. Sur la surface d'un unique grain, il peut y avoir plusieurs centaines de ces marches, approximativement linéaires et parallèles, et distantes les unes des autres de 0,5 à 5 µm. La décoration des marches est obtenue par une procédure d'électrolyse développée récemment pour la préparation de nanofils métalliques . La solution aqueuse d'électrolyse contient un sel de palladium en faible concentration dissous en milieu acide minéral. Au potentiel choisi, la très faible vitesse d'électrolyse est un paramètre essentiel pour l'obtention d'un dépôt du métal préférentiellement sur les marches présentes sur l'électrode de graphite. Le temps d'électrolyse, entre 2 et 120 min, permet de contrôler le diamètre des fils entre 50 et 600 nm pour des longueurs pouvant être millimétriques. Comme le montrent les clichés de microscopie électronique de la figure 2, en fonction de la composition de la solution d'électrolyse, différents aspects de fils, plus ou moins granulaires ou lisses, sont obtenus. Cependant, quelle que soit la solution utilisée et donc l'aspect des fils, les capteurs obtenus réagissent de manière identique en présence d'hydrogène.
Pour fabriquer des capteurs, on procède comme le décrit schématiquement la...
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BIBLIOGRAPHIE
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