Conception Et Réalisation D’un Capteur D’humidité À Base Des Polymères Hygroscopiques

Résumé: L'objectif fixé dans cette thèse est la valorisation de la kératine, un bio polymère issu de la laine de mouton pour développer de nouveaux capteurs d'humidité. A cet effet, des bio composites de type kératine/oxyde de graphène et kératine/fibres de carbone qui possèdent des propriétés intéressantes ont été élaborés en vue de leur application comme couches sensibles dans des capteurs d'humidité pour deux types d'électrodes inter digitée et spirale rectangulaire. Le premier chapitre de cette thèse est consacré à la synthèse des données fondamentales sur la kératine et les capteurs d'humidité. Pour ce faire, l'état de l'art a été consacré aux caractéristiques des différents matériaux : la kératine, les bio composites, ainsi qu'une étude générale sur les capteurs d'humidité. Dans la partie pratique, nous nous sommes intéressés premièrement à l'élaboration des couches minces à base de kératine par un traitement alcalin doux en utilisant une solution 0.5 N NaOH. Par la suite, nous nous sommes attelés à la préparation des films bio composites à matrice kératine par la méthode de mélange en solution. Trois types couches minces (kératine pure, un nanobiocomposite kératine/1% GO et un bio composite kératine/1%FC) ont été obtenus par la méthode drop casting sur les lames de verre et qui nécessitent des caractérisations afin d'évaluer leurs performances pour la détection de l'humidité. La dernière partie de ce travail consiste en l'étude de l'évaluation de la réponse des capteurs élaborés en fonction du taux d'humidité relative générée par des solutions salines. L'humidité relative varie entre 16% HR et 92% HR, avec différentes valeurs de fréquence allant de 100 Hz jusqu'à 1 MHz à la température ambiante. Les résultats obtenus montrent que le capteur d'humidité à base de kératine/1% FC possède une meilleure sensibilité, une faible valeur d'hystérésis, un temps de réponse et de recouvrement plus court par rapport à ceux obtenus avec les capteurs d'humidité à base de kératine et kératine/1%GO.

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