" Soutenance de thèse de Cédric Pattyn - 23 novembre 2018 à 10h30 | Université d'Orléans

Université d'Orléans

Soutenance de thèse de Cédric Pattyn - 23 novembre 2018 à 10h30

Procédés pour le développement de bio-capteurs à partir de surfaces de carbone nanostructurées obtenues par plasma froid

Le travail présenté s’inscrit dans le cadre d’un projet ANR (PlasBioSens), en partenariat avec les laboratoires IETR (électronique), IMN (nanomatériaux), INEM (biologie) et CEISAM (chimie moléculaire). Le but du projet est de développer de nouveaux procédés pour la synthèse et la fonctionnalisation de surfaces de carbone nanostructurées (nanotubes/nanowalls de carbone…) pour le développement d’une nouvelle génération de transistors à effet de champ adaptés pour la biodétection hautement sensible d’allergènes et de marqueurs d’allergies. Afin de répondre aux nombreux défis technologiques rencontrés dans le développement du capteur, de nouveaux procédés plasmas froids basse pression sont développés. Le défi principal concerne le dépôt par PECVD de couches ultra minces de polymères conducteurs (ici du polyaniline) fonctionnels sur les surfaces de carbone nanostructurées, permettant d’isoler les biomolécules de matériaux néfastes présents au sein de ces dernières (par exemple des traces de catalyseurs métalliques). Le dépôt de polyaniline est effectué par le biais de plasmas crées dans des mélanges d’argon et de vapeurs d’aniline. De nombreux diagnostics plasma (spectrométrie de masse, FTIR in-situ, mesure de densité électronique, spectroscopie optique d’émission…) sont effectués afin d’étudier ces décharges, et les polymères déposés sont analysés par spectrométrie infrarouge (FTIR), XPS et NEXAFS. Le développement du procédé permet le dépôt de couches utlra-minces de polyaniline de bonne qualité (proche de l’éméraldine base), grâce à une compréhension approfondie du plasma et des mécanismes de déposition.