Le 31 mars 2021, notre collègue Innocent Nomel a brillamment soutenu ses travaux de recherche intitulés : « Développement d’un nouveau procédé de dépôt en couche épaisse de matériaux piézoélectriques sans plomb par dépôt d’aérosol pour la fabrication de micro-dispositifs de récupération d’énergie ».

Cette thèse portait sur le développement d’un nouveau procédé de dépôt par jet d’aérosol ou ADM (Aerosol Deposition Method) permettant la réalisation de couches épaisses à partir de matériaux piézoélectriques sans plomb en vue de la fabrication de micro-dispositifs de récupération d’énergie. La synthèse de la poudre sans plomb a été étudiée selon deux voies distinctes et l’optimisation des paramètres de dépôt a permis l’obtention des couches épaisses souhaitées sur un substrat métallique. Malgré les pertes diélectriques élevées à basse fréquence, les films obtenus présentent un bon comportement diélectrique avec une permittivité relative évaluée à 100. Les valeurs élevées de résistivité (10¹⁰ Ω.m) et l’absence de claquage sous champ électrique important (E > 10 kV/mm) reflètent de bonnes densités et microstructures des films obtenus sans recuit. Malgré l’absence de cycles ferroélectriques probants, les études menées laissent sous-entendre des propriétés piézoélectriques des films à l’échelle locale (nanométrique) plutôt qu’à l’échelle macroscopique. Les objectifs visés ont été atteints à travers d’une part l’obtention maitrisée et reproductible de couches épaisses pouvant atteindre 100 µm et d’autre part l’élaboration d’un démonstrateur simple de récupération d’énergie par conversion électromécanique.

Ces travaux de recherche ont été réalisées à l’Institut de Recherche sur les Céramiques (IRCER, UMR CNRS 7315), sous la responsabilité du Dr. Pascal Marchet (MC-HDR) et en collaboration avec le laboratoire GREMAN de Tours.

Le CTTC remercie la région Nouvelle-Aquitaine pour son soutien financier tout au long des travaux.