Nano-objets

L'évolution des normes environnementales sur les gaz à effet de serre oblige à trouver des solutions de remplacements aux fluides employés dans les installations frigorifiques et pompes à chaleur. Le CO2 est un fluide frigorigène reconnu pour ses propriétés thermodynamiques et environnementales intéressantes. Il possède une température critique basse (31°C) qui force à opter pour un fonctionnement en cycle transcritique du cycle à compression de vapeur. La phase de condensation est alors remplacée par un refroidissement de CO2 supercritique.

La technologie du CO2 en phase supercritique a émergé dans le milieu des années quatre-vingt dix, et est en plein essor, notamment dans l'automobile pour le développement de nouvelles climatisations.


Verrous technologiques

L'origine du plafonnement des propriétés est bien connue :
Les nanotubes ont tendance à s'agglomérer sous forme de pelotes dans le nanocomposite. Ces agglomérats limitent le réseau de percolation, minimisant ainsi les propriétés de conduction. Tout le problème de ces matériaux est donc lié à la l'homogénéité des dispersions des nanocharges.


Expertise laboratoire

En s'appuyant sur une équipe de chercheurs spécialisés dans la mise en oeuvre et la chimie des polymères, le laboratoire a développé un savoir faire important dans les deux domaines suivant :  Les technologies de dispersion des nanocomposites grâce a des équipements haut de gamme (extrudeuses bi-vis, malaxeur Brabender), mais également des procédés originaux de dispersion par fonctionnalisation des nanotubes de carbone (procédé DOPEN)  Les moyens de caractérisation des dispersions : MEB Feg, Rhéologie, conductivité électrique, marquage des nanotubes par nanotraceurs...

Résultats marquants

Le procédé DOPEN (fonctionnalisation de surface des CNT), a permis d'améliorer de manière significative la dispersion des nanotubes de carbone dans la matrice de PP.

A l'heure actuelle, les propriétés issues de cette nouvelle classe de nanocomposites sont en cours d'évaluation.


Road-map technologique

Le futur de la recherche touche principalement la propriété de conductivité thermique et doc en conséquence l'optimisation de conditions de dispersion dans les matrices polymères (type de polymères, taux de charges, procédé de dispersion).

2009 : grade injectable : conductivité thermique de 10W.m-1s-1 : Application : échangeurs thermiques solaires.

2010 : grade thermoformage : conductivité thermique de 100 W.m-1s-1 : Application - Refroidisseurs thermiques pour l'électronique de puissance.


Equipements

 salle grise de préparation de nanocomposites " feedstock nano " permettant de manipuler les nanocharges même en voie sèche.
 extrudeuse double vis Thermo fisher.
 extrudeuse double vis Brabender.
 2 malaxeurs Brabender à différentes capacités.
 presse à injecter Battenfeld 250 plus.